Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng chất điểm

P.E Onimusha - Thân tặng !
Trang bìa
Trang bìa:
ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Bài giảng: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm GV: Đặng Việt Tùng Trường: THPT Gia Viễn A Lực. Cân bằng lực
Biểu diễn lực: Cách biểu diễn một lực
Nếu dùng một lực kế kéo vật chuyển động thì ta sẽ biểu diễn lực tác dụng lên vật như thế nào? latex(vec F) <> Lực được mô tả bằng một véctơ: > Gốc của vectơ là điểm đặt của lực. > Phương của vectơ là phương của lực. > Chiều của vectơ là chiều của lực. > Độ dài của vectơ là số đo độ lớn của lực (theo một tỉ lệ xích nhất định). latex(vec F) Cân bằng lực: Cách biểu diễn lực
* Một vật đặt trên mặt phẳng nằm ngang, sẽ chịu các lực nào? > Trọng lực latex(vec P) do khối lượng của vật gây ra > Phản lực latex(vec N) do mặt phẳng tác dụng lên vật latex(vec P) latex(vec N) * Bài tập: Biểu diễn các lực tác dụng lên vật treo thẳng đứng? Ta tác dụng vào vật hai lực latex(vec F_1) và latex(vec F_2) có độ lớn bằng nhau: latex(vec F_1) latex(vec F_2) Vật chịu thêm hai lực tác dụng nhưng không hề chuyển động hay không thay đổi trạng thái. Hai lực latex(vec F_1) và latex(vec F_2) được gọi là hai lực cân bằng. latex(vec F_1) latex(vec F_2) Thí nghiệm: Cân bằng lực
<> Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào vật thì không làm cho vật thay đổi trạng thái ban đầu, tức là không gây ra gia tốc cho vật. latex(vec F_1) latex(vec F_2) latex(vec F) latex(vec F_12) Tổng hợp và phân tích lực
Đặt vấn đề: Tổng hợp và phân tích lực
Trong toán học, ta có thể tổng hợp hai véctơ latex(vec A) và latex(vec B) thành một véctơ latex(vec C) bằng cách áp dụng quy tắc Hình bình hành. Đó là tính chất cơ bản của véctơ. Lực cũng là một đại lượng véctơ, vậy nó có tính chất này không? latex(vec A) latex(vec B) latex(vec F_1) latex(vec F_2) Ví dụ: Tổng hợp và phân tích lực
Phân tích các lực tác dụng vào chiếc xà lan: latex(vec P) latex(vec N) latex(vec F_(ms)) latex(vec F_1) latex(vec F_2) ? latex(vec F) Tổng hợp lực: Tổng hợp lực
latex(vec F_1) latex(vec F_2) <> Vậy tổng hợp lực là ta thay thế các lực tác dụng đồng thời vào một vật bằng lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy. Lực thay thế gọi là hợp lực: Latex(vec F) = latex(vec F_1) + latex(vec F_2) <> Quy tắc hình bình hành: Nêu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng. latex(vec F) <> Quy tắc hợp lực đúng cho cả các trường hợp nhiều hơn hai lực tác dụng. Khi đó muốn tổng hợp các lực, ta sử dụng quy tắc hình bình hành tổng hợp lần lượt hai lực một. Điều kiện cân bằng của chất điểm: Điều kiện cân bằng của chất điểm
Ta trở lại với ví dụ ở mục trước Sau khi tổng hợp latex(vec F_1) và latex(vec F_2) ta được latex(vec F_12) latex(vec F_1) + latex(vec F_2) = latex(vec F_12) Tiếp tục tổng hợp latex(vec F_12) và latex(vec F) ta được O latex(vec F_12) + latex(vec F) = 0 Hay: latex(vec F_1) + latex(vec F_2) + latex(vec F) = 0 Kết quả là vật cân bằng. <> Điều kiện cân bằng: Tổng hợp các lực tác dụng phải bằng 0 latex(vec F) = latex(vec F_1) + latex(vec F_2) + .... = 0 Phân tích lực: Phân tích lực
Trở lại với ví dụ truớc Ta có thể giải thích theo hướng ngược lại: thay vì sử dụng lực latex(vec F), hay ở thí nghiệm hai cano ta có thể thay thế lực kéo của một cano(sau) bằng hai cano ban đầu mà tác dụng vẫn không đổi không? <> Phân tích lực: Là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. latex(vec F) latex(vec F) latex(vec F_1) latex(vec F_2) Chú ý: Phân tích lực
<> Như vậy phân tích lực là phép làm ngược lại với tổng hợp lực nên nó cũng tuân theo quy tắc hình bình hành <> Chú ý: muốn phân tích được một lực thì phải biết lực đó có tác dụng cụ thể theo hai phương nào thì mới phân tích được lực đó theo hai phương ấy. Bài tập
Tổng hợp lực: Bài tập tổng hợp lực
Tổng hợp các lực sau: latex(vec F_1) latex(vec F_1) latex(vec F_1) latex(vec F_1) latex(vec F_2) latex(vec F_2) latex(vec F_2) latex(vec F_2) latex(vec F_3) Phân tích lực: Bài tập phân tích lực
Phân tích các lực sau thành hai lực thành phần đã cho: latex(vec F_1) latex(vec F_2) latex(vec F_1) latex(vec F_2) latex(vec F) latex(vec F) latex(vec F) latex(vec F) Bài tập về nhà: Bài tập về nhà
<> Hoàn thành các bài tập trong SGK và SBT <> Đọc trước bài 10: Ba định luật Niu-Tơn (Newton)