Giải bài 21 Moment lực. Cân bằng của vật rắn - Sách vật lý 10 kết nối tri thức. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức bài học..
I. Moment lực
1. Tác dụng làm quay của lực
Câu hỏi 1. Mô tả thao tác dùng búa để nhổ đinh
Hướng dẫn giải :
Kẹp cây đinh vào giữa 2 khe nhọn của đầu nhổ đinh, bề mặt đầu đóng đinh vuông góc với mặt phẳng ngang. Dùng tay giữ chặt đầu cán, dùng lực đễ kéo cán búa về phía mình, tạo lực kéo cây đinh lên.
Câu hỏi 2. Lực $\overrightarrow{F}$ nên đặt vào đâu trên cán búa để nhổ đinh dễ dàng ? Khi đó cánh tay đòn (d) của lực là lớn hay nhỏ ?
Hướng dẫn giải :
Để nhổ đinh được dễ dàng , lực $\overrightarrow{F}$ nên đặt vào điểm cuối trên cán búa (điểm xa đầu nhổ đinh nhất).
Lực $\overrightarrow{F}$ nên có giá vuông góc với cánh tay đòn d để thao tác nhỏ đinh sẽ càng dễ hơn
Khi đó cánh tay đòn d của lực lớn nhất.
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Câu hỏi 3. Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
2. Moment lực
Câu hỏi 1. Hình 21.2 mô tả chiếc thước mảnh OA, đồng chất dài 50cm, có thể quay quanh trục quay cố định ở đầu O.
a. Trong các tình huống ở hình 21.2a,b thước OA quay theo chiều kim đồng hồ hay ngược chiều kim đồng hồ ?
b. Tính moment lực ứng với mỗi tình huống trong hình 21.2
II. Quy tắc moment lực
1. Thí nghiệm
Câu hỏi 1. Nếu bỏ lực $\overrightarrow{F_{1}}$ thì đĩa quay theo chiều nào ?
Câu hỏi 2. Nếu bỏ lực $\overrightarrow{F_{2}}$ thì đĩa quay theo chiều nào ?
Câu hỏi 3. Khi đĩa cân bằng lập tích $F_{1}. d_{1}$ và $F_{2}. d_{2}$ để so sánh
2. Quy tắc moment lực ( hay điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định )
Câu hỏi 1. Dựa vào quy tắc mô ment lực giải thích vì sao chiếc bập bênh đứng cân bằng
Câu hỏi 2. Cho biết ngừoi chị ( bên phải ) có trọng lựơng $P_{2}$ = 300N, khoảng cách $d_{2}$ = 1m . Còn người em có trọng lựơng $P_{1}$ = 200N. Hỏi khoảng cách $d_{1}$ là bao nhiêu để bập bênh đứng cân bằng nằm ngang
Câu hỏi 2. Khi một vật không có điểm tựa cố định. Ví dụ thanh cứng tựa vào bức tường nhẵn, đầu dưới của thanh đặt dưới đầu bàn nhám ( hình 28 ). Khi đó ta có thể áp dụng quy tắc moment lực như thế nào ?
III. Điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn
Phần thảo luận
Câu hỏi 1. Đặt một thước dài trên bàn. Cho một bạn nâng đầu thước lên và giữ yên . Hỏi :
- Khi thay đổi lực nâng F thì thước quay quanh trục nào ?
- Khi thuớc đang đứng yên ở vị trí như hình 21.7, ta có thể áp dụng quy tắc moment lực được không và áp dụng như thế nào ?
Câu hỏi 2. Áp dụng điều kiện cân bằng tổng quát vào thanh cứng tựa tường (Hình 21.8).
a) Viết điều kiện cân bằng thứ nhất.
b) Viết điều kiện cân bằng thứ hai đối với trục quay A.
Phần em có thể
Giải thích được sự cân bằng moment trong Hình 21.9.