Giải Lý 10 Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật CD
Giải Lý 10 Bài 6 CD
VnDoc.com xin gửi tới bạn đọc bài viết Giải Lý 10 Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật CD. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.
I. Tổng hợp lực song song
Câu hỏi 1 trang 71 SGK Lý 10 CD
Hãy thảo luận để thiết kế thí nghiệm và tiến hành kiểm chứng công thức (1)
\(\frac{OO_{1} }{OO_{2} } = \frac{F_{2} }{F_{1} }\)
Lời giải
- Dụng cụ:
+ Bảng thép (1)
+ Hai lò xo xoắn chịu được lực kéo tối đa là 5 N, dài khoảng 60 mm (2)
+ Thanh treo nhẹ, cứng, dài 400 mm. Trên thanh có gắn thước và ba con trượt có gắn móc treo (3).
+ Các quả nặng có khối lượng bằng nhau 50 g (4)
+ Hai đế nam châm để gắn lò xo (5)
+ Giá đỡ có trục 10 mm, cắm lên đế ba chân (6)
+ Bút dùng để đánh dấu
- Tiến hành thí nghiệm
+ Gắn hai đế nam châm lên bảng thép, sau đó treo thanh kim loại lên hai đế nam châm bằng lò xo.
+ Treo các quả nặng vào hai con trượt có gắn móc treo lên thanh kim loại.
+ Dùng bút dạ đánh dấu vị trí thanh và vị trí A, B lên bảng thép. Ghi lại giá trị trọng lượng F1 và F2 và độ dài AB vào bảng 1.
+ Tháo các quả nặng và móc tất cả quả nặng đã dùng vào một móc treo trên thanh kim loại.
+ Điều chỉnh con trượt sao cho vị trí của thanh kim loại trùng với vị trí ban đầu đã được đánh dấu.
+ Ghi các giá trị F tương ứng với trọng lượng các quả nặng vào bảng 1
Bảng 1
+ Đo và ghi giá trị độ dài OAtn từ điểm O treo các quả nặng tới A vào bảng 1
+ Lặp lại thí nghiệm nhiều lần để ghi các giá trị
+ Tính giá trị OAlt theo lí thuyết bằng công thức
Vâu hỏi 2 trang 72 SGK Lý 10 CD
Số quả cân phải treo tại O trong hình 6.3 là bao nhiêu để công thức (1) được nghiệm đúng?
Lời giải
Số quả cân cần phải treo tại O là 5 quả. Mỗi quả cân có khối lượng bằng nhau và bằng m.
Vì ở vị trí O1 được treo 3 quả cân ứng với lực F1 = P1 = 3mg
Ở vị trí O2 được treo 2 quả cân ứng với lực F2 = P2 = 2mg
Theo công thức tổng hợp hai lực song song, cùng chiều, lực tổng hợp có độ lớn:
F = F1 + F2 = 5mg ứng với 5 quả cân.
Để công thức (1) \(\frac{OO_{1} }{OO_{2} } = \frac{F_{2} }{F_{1} }\) được nghiệm đúng
II. Mômen lực
Câu hỏi 3 trang 73 SGK Lý 10 CD
Viết biểu thức tính mômen lực M1, M2 của mỗi lực F1, F2 đối với trục quay theo các đại lượng cho trên hình.
Lời giải
Mômen của lực F1 là: M1 = F1.d1
Mômen của lực F2 là: M2 = F2.d2
Câu hỏi 4 trang 73 SGK Lý 10 CD
Thành phần F2y có xu hướng làm thanh quay theo chiều nào? Có giống với xu hướng làm quay của F2 với thanh không?
Lời giải
Thành phần F2y có xu hướng làm thanh quay cùng chiều kim đồng hồ.
Lực F2 cũng có xu hướng làm thanh quay cùng chiều kim đồng hồ.
Vậy tác dụng làm quay của F và F2y đều có xu hướng làm thanh quay theo chiều kim đồng hồ.
III. Ngẫu lực. Mômen ngẫu lực
Câu hỏi 5 trang 74 SGK Lý 10 CD
Tính mômen của từng lực trong hình 6.10 đối với trục quay của vô lăng. Mỗi mômen lực này có tác dụng làm vô lăng quay theo chiều nào?
Lời giải
Mômen của lực F1 là: M1 = F1d1 = 15.0,2 = 3N.m và có tác dụng làm vô lăng quay cùng chiều kim đồng hồ.
Mômen của lực F2 là: M2 = F2d2 = 15.0,2 = 3 N.m và có tác dụng làm vô lăng quay cùng chiều kim đồng hồ.
Câu hỏi 6 trang 74 SGK Lý 10 CD
Chứng tỏ rằng tổng mômen của các lực trong ngẫu lực bằng M = Fd.
Lời giải
Mômen của lực F1 là: M1 = F1d1
Mômen của lực F2 là: M2 = F2d2
Lại có d = d1 + d2 và F = F1 = F2
Mômen của 2 lực F1 và F2 đều có tác dụng làm quay vật theo một chiều nên mômen lực tổng hợp là M = M1 + M2 = F1d1 + F2d2 = F(d1+d2) = F.d
IV. Điều kiện cân bằng của vật
Câu hỏi 7 trang 74 SGK Lý 10 CD
Chỉ ra chiều tác dụng làm quay của mỗi lực F1, F2 lên vật trong hình 6.11 đối với trục quay O. Từ đó, thảo luận để rút ra điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định.
Lời giải
Lực F1 có mômen lực là M1 = F1d1 và có tác dụng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Lực F2 có mômen lực là M2 = F2d2 và có tác dụng làm vật quay cùng chiều kim đồng hồ.
⇒ Điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định là mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ bằng với mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ.
Câu hỏi 8 trang 75 SGK Lý 10 CD
Thảo luận để rút ra điều kiện cân bằng của vật.
Lời giải
Điều kiện cân bằng của vật:
+ Hợp lực tác dụng lên vật bằng không.
+ Tổng mômen của các lực tác dụng lên vật đối với trục quay bất kì bằng không.
Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Giải Lý 10 Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật CD. Bài viết đã hướng dẫn bạn đọc trả lời các câu hỏi trong SGK Vật Lý 10 CD. Mời các bạn cùng tham khảo thêm tài liệu môn Toán 10 CD...
