MƠN VẬT LÝ 10 NC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP– Xác định vị trí khối trọng tậm Ta khảo sát điều kiện cân bằng của vật rắn là chất điểm hoặc một vật rắn mà các lực tác dụng lên vật có giá đồng
Trang 1MƠN VẬT LÝ 10 NC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
– Xác định vị trí khối trọng tậm
Ta khảo sát điều kiện cân bằng của vật rắn là chất điểm hoặc một vật rắn mà các lực tác dụng lên vật có giá đồng quy tại một điểm.
Trình tự khảo sát như sau:
- Xác định vật cân bằng cần khảo sát Đó là vật chịu tác dụng của tất cả các lực đã cho và cần tìm.
- Phân tích lực tác dụng lên vật.
- Viết phương trình cân bằng lực: ∑F=0r r
- Giải phương trình véc-tơ Có thể sử dụng một trong các phương pháp sau:
Phương pháp cộng véc-tơ theo quy tắc hình bình hành.
Phương pháp đa giác lực khép kín: khi vẽ các véc-tơ lực liên tiếp nhau, ngọn véc-tơ cuối trùng với gốc của véc-tơ đầu Các véc-tơ tạo thành một hình đa giác Trường hợp đơn giản nhất ta có một tam giác
Phương pháp chiếu phương trình véc-tơ lên các trục tọa độ để đưa về phương trình đại số Trong chương trình, ta chỉ khảo sát hệ lực đồng phẳng nên ta chỉ xét phương trình chiếu véc-tơ lên hai trục tọa độ Ox và Oy, thường là vuông góc nhau.
x
y
=
=
∑
∑
Hai phương pháp trên chỉ thường sử dụng khi có 3 lực khác phương tác dụng lên vật Phương pháp thứ ba có thể sử dụng trong mọi trường hợp, có hiệu quả giải toán mạnh.
CHÚ Ý: Một vật rắn cân bằng, chịu tác dụng của n lực Nếu hợp lực của (n – 1) lực đi qua điểm O thì lực
còn lại cũng có giá đi qua điểm O
Sử dụng quy tắc hợp lực song song đã học:
2 1
1 2
F d
F = d
Nếu F ,Fur uur1 2
cùng chiều: 1 2
1 2
F=F +F
d d= +d .
Nếu F ,Fur uur1 2
ngược chiều: 1 2
2 1
F=F -F
d d= −d (F >F1 2)
( d là khoảng cách giữa hai điểm đặt).
Đưa về bài toán xác định trọng tâm của một hệ thống chất điểm.
- Trọng tâm của hệ thống hai chất điểm được xác định bằng quy tắc hợp lực song song cùng chiều.
- Trọng tâm của hệ thống nhiều chất điểm được xác định bằng công thức tọa độ.
1 1 2 2
1 2
n n n
m x m x m x
x
=
+ + + ;
1 1 2 2
1 2
n n n
m y m y m y y
=
+ + + ;
1 1 2 2
1 2
n n n
m z m z m z z
=
Trong đó x y z1, , 1 1 là tọa độ các chất điểm m m1, 2 trong hệ trục Oxyz bất kỳ.
- Đối với bản phẳng đồng chất, hệ công thức trên rút về dạng sau:
1 1 2 2
1 2
n n n
S x S x S x
x
=
1 1 2 2
1 2
n n n
S y S y S y y
=