*Định nghĩa: Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.. Lực thay thế này gọi là hợp lực.[r]
Trang 1Tổng hợp và phân tích lực – Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - phone: 0948249333 – email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com
Trang 1
Bài 9 TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA
CHẤT ĐIỂM A.TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I Lực Cân bằng lực
-Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng
-Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật -Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều -Đơn vị của lực là niutơn (N)
II.Tổng hợp lực
*Định nghĩa: Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy Lực thay thế này gọi là hợp lực
*Qui tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng F F1 F2
III Điều kiện cân bằng của chất điểm
Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không
IV.Phân tích lực
1.Định nghĩa
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó Lực thay thế gọi là các lực thành phần
2 Phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước
B.BÀI TOÁN
Dạng 1 Xác định lực tổng hợp
a.Phương pháp
-Hợp lực của hai lực thành phần được xác định: F F1 F2
+Nếu F cùng chiều 1 F thì: 2 FF1F2
+Nếu F ngược chiều 1 F thì: 2 F F1F2
+Nếu F vuông góc 1 F thì: 2 F F12F22
+Tổng quát: F hợp với 1 F một góc α thì: 2 F F12F222F F1 2cos
-Xác định lực thành phần biết lực tổng hợp và một thành phần khác: Đây là bài toán ngược của phép tổng hợp lực, ta căn cứ vào phương của lực thành phần để tìm lực thành phần còn lại theo hệ thức:
F F F
b.Bài tập
Bài 1 Hai lực F13 ;N F2 4N hợp với nhau một góc 600 Xác định độ lớn hợp lực của hai lực này
Bài 2 Tìm hợp lực của các lực trong các trường hợp sau: (Các lực được vẽ theo thứ tự chiều quay của
kim đồng hồ)
a F1 = 10N, F2 = 10N, (F F1, 2
) =300
b F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N,(F F1, 2
) =900, (F F2, 3
) =300, (F F1, 3
) =2400
c F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, (F F1, 2
) =900, (F F2, 3
) =300, (F F4, 3
) =900, (F F4, 1
)
=900
Trang 2Tổng hợp và phân tích lực – Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - phone: 0948249333 – email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com
Trang 2
d F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, (F F1, 2
) =300, (F F2, 3
) =600, (F F4, 3
) =900, (F F4, 1
)
=1800
Bài 3 Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của 2 lực có độ lớn 20N và 30N, xác định góc hợp bởi
phương của 2 lực nếu hợp lực có giá trị:
a 50N b 10N c 40N d 20N
Bài 4 Vật có cân bằng không nếu chịu tác dụng của ba lực đồng phẳng cùng độ lớn F và góc tạo bởi hai
lực kế tiếp nhau là 1200
Dạng 2 Cân bằng của một chất điểm
a.Phương pháp
-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: F1F2F3 0(1)
-Giải phương trình (1) để tìm ẩn của bài toán Có thể sử dụng một trong hai
cách:
+Cộng véc tơ theo quy tắc hình bình hành
+Chiếu phương trình (1) lên các phương để thiết lập các phương trình đại số,
giải tìm ẩn
b.Bài tập
Bài 1 Thanh nhẹ AB nằm ngang được gắn vào tường tại A, đầu B nối với tường
bằng dây BC không dãn Vật có khối lượng 1,2kg được treo vào B bằng dây BD
TÍnh lực căng của dây BC và lực nén lên thanh AB Lấy 2
10 /
g m s
Bài 2 Vật co khối lượng 1,7kg được treo tại trung điểm C của dây AB như
hình vẽ Tìm lực căng của dây AC, BC theo α Áp dụng với 0
30
và
0
60
Trường hợp nào dễ đứt hơn
Bài 3 Thuyền nằm yên bên bờ sông như hình vẽ Biết
0
60
, lực căng của dây là 100N Tìm lực do gió và nước tác dụng lên thuyền
Bài 4 Quả cầu có khối lượng 2,4kg, bán kính 7cm tựa vào
tường nhẵn và được giữ nằm yên nhờ một dây treo gắn vào tường tại
A, chiều dài AC = 18cm Tính lực căng của dây và lực nén của quả cầu
lên tường
Bài 5 Các thanh nhẹ AB, AC nói với nhau và với tường
nhờ các bản lề Tại A tác dụng lực thẳng đứng 1000N
Tìm lực đàn hồi của các thanh nếu 0 0
30 ; 60
Bài 6 Vật có khối lượng 2kg treo trên trần nhà và tường
bằng các dây AB, AC Xác định lực căng của các dây biết 0 0
60 ; 135
C
C
α
Hướng dòng nước
A
B
C
O
C
B
A
α
β
B
C
A
α
β