Bài 29: Momen của lực

Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Quảng Ninh Trường THPT Hòn Gai HỘI NGHỊ CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10 THPT Bài: MÔMEN CỦA LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH N

Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Quảng Ninh

Trường THPT Hòn Gai

HỘI NGHỊ CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC

MÔN VẬT LÝ LỚP 10 THPT

Bài: MÔMEN CỦA LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH

Người soạn: Nguyễn Trọng Nghĩa Người dạy: Nguyễn Trọng Nghĩa

Hạ Long, tháng 3 năm 2007

“H·y cho ta mét ®iÓm tùa,

ta cã thÓ bÈy tung c¶ Tr¸i §Êt nµy lªn”

ACSIMET (287 – 216 TCN)

MÔMEN CỦA LỰC - ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN

CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH

• Vật đứng yên

• Vật CĐ quay

• Vật CĐ tịnh tiến

1 Nhận xét về tác dụng của một lực lên VR có TQCĐ.

Trường hợp nào lực không

làm cho cánh cửa quay?

C

Trường hợp A

B, C, D

không làm vật quay

: lực có giá // với trục quay : lực có giá cắt trục quay

Đặc điểm về giá của lực trong trường hợp A và B,

C, D?

d1

d2

F2

Tác dụng làm quay của lực tỉ lệ thuận với độ lớn của lực: F

…và khoảng cách từ giá của lực đến

trục quay

F1 F2

F1

Hình 1

Hình 2

d2 =2l

F2(F2= 3P)

A

F1 (F1 = P)

F1 = P; d1 = 6l (1)

F1 làm đĩa quay ngược chiều

KĐH

F2 = 3P; d2 = 2l (2)

F2 : làm đĩa quay cùng chiều

KĐH

* Kết quả: Đĩa cân bằng

F1d1 = 3P.2l = 6Pl

F2d2 = P.6l = 6Pl

2 Mômen lực đối với một trục quay

a Thí nghiệm:

B O

F (F =P)



Tác dụng làm quay của hai lực là bằng nhau , đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay

của lực có thể là đại lượng nào?

l

d1=6l

F1d1= F2d2

d3=3l

F2(F2= 3P)

F3 (F3 = 2P)

F 3 d 3 =F 2 d 2

• Kết luận:

Tích độ lớn của lực và

cánh tay đòn là đại lượng

đặc trưng cho tác dụng

làm quay của lực.

P

z

H

F

* Định nghĩa: Xét một lực F nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay Oz Mômen của lực đối với trục quay Oz là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và được đo bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn

* Đơn vị: N.m (Niutơn mét)

M = Fd

b Momen của lực

A

B

C Cánh tay đòn của lực F đối với trục quay đi qua A là đoạn nào?

F

3 ĐKCB của một vật rắn có TQCĐ (quy tắc mômen lực)

Muốn cho một vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng thì tổng mômen của các lực có khuynh hướng làm cho vật quay theo một chiều bằng tổng mômen của các lực có khuynh hướng làm cho vật quay theo chiều ngược lại

F1

F2

F3

F4

F5

4 Ứng dụng

1 Xác định mp vuông góc với trục quay?

2 Tác dụng vào đòn cân gồm những lực nào? Có nằm trong mp vuông góc với trục quay không? Suy ra có áp dụng được quy tắc mômen không?

3 Lực nào làm quay đòn cân, theo chiều nào? Lực nào không làm quay đòn cân?

4 Khi đòn cân ở trạng thái CB, tại sao có thể biết trọng lượng của cát?

A

G

B O

F 2

O

d 1

d 2



A B

C

1. Xác định trục quay tạm thời của cuốc?

2. Tác dụng vào cuốc gồm những lực

nào?

3. Lực nào làm quay đòn cân, theo chiều

nào? Lực nào không làm quay đòn cân?

4. Hãy nhận xét về độ lớn F 1 so với F 2 ?

Tại sao?

P N

P Đ

A

B

O

20 cm 25 cm

A 1,2 kg

B 1kg

C 0,8kg

D 0, 6kg

M1 = M2

P1.d1 = p2d2

m1g.d1 = m2gd2

m2 = (d1/d2)m1

m2 = (20/25) 1 = 0,8 kg

d1=6l

d2 =2l

F2(F2= 3P)

A

F1 (F1 = P)

O

M1n = M2t

4

3 2

1 8

7 6

Những trường hợp nào làm vật quay cùng

chiều kim đồng hồ và làm vật quay ngược

chiều kim đồng hồ ?

+ Cùng: 6, 7, 8

+ Ngược: 2, 3, 4

Trường hợp 1 và 5 có làm vật quay không?

Tại sao?

Không, vì d1, 5 = 0

Những trường hợp nào làm vật quay dễ

nhất? Tại sao?

Trường hợp 3 và 7 vì d3, 7 > d4, 8 = d2, 6

d4, 8 d2, 6

d3, 7

Vật chịu tác dụng đồng thời trường hợp 8 và

một trường hợp chưa biết Vật cân

bằng.Trường hợp chưa biết có thể là những

trường hợp nào trong các trường hợp trên?

Trường hợp còn lại có thể là 2 hoặc 4

Có thể thay thế lực tác dụng trong trường hợp 8 bằng lực tác dụng trong các trường hợp nào?

Trường hợp 6

F

Ft

Fn

B

F2

F1

d1

d2

M= M1 + M2

M = F.d1 + F.d2

M = F(d1 + d2)

M = Fd