Bài 14. Moment lực. Điều kiện cân bằng của vật trang 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93 Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo
Bài làm:
MĐ
Trong trò chơi bập bênh ở Hình 14.1, người lớn ở đầu bên trái “nâng bổng” một bạn nhỏ ở đầu bên phải. Nhưng cũng có khi bạn nhỏ ở đầu bên phải lại có thể “nâng bổng” được người lớn ở đầu bên trái. Dựa vào nguyên tắc nào mà bạn nhỏ có thể làm được như vậy? |
Lời giải chi tiết:
Dựa vào quy tắc moment lực và điều kiện cân bằng của vật mà bạn nhỏ có thể làm được như vậy.
CH 1
1. Quan sát Hình 14.2, mô tả chuyển động của cánh cửa khi chịu lực tác dụng của bạn học sinh. |
Phương pháp giải:
Quan sát hình vẽ
Lời giải chi tiết:
Chuyển động của cánh cửa: cánh cửa di chuyển từ từ xa dần bạn học sinh khi chịu lực từ cánh tay của bạn học sinh.
CH 2
2. Quan sát Hình 14.4, nhận xét về khả năng lắp bu lông khi đặt lực ở các vị trí khác nhau trên cờ lê. |
Phương pháp giải:
Quan sát hình vẽ
Lời giải chi tiết:
Từ Hình 14.4, ta thấy rằng vị trí đặt lực càng xa trục quay thì tác dụng làm quay của lực càng lớn.
CH 3
3. Lực có gây ra tác dụng làm quay vật không nếu có phương song song với trục quay? Dựa vào tình huống trong Hình 14.4 để minh họa cho câu trả lời của em. |
Phương pháp giải:
Liên hệ thực tế và quan sát hình vẽ
Lời giải chi tiết:
Lực không gây ra tác dụng làm quay vật nếu lực có phương song song với trục quay.
Trong Hình 14.4, lực có phương vuông góc với trục quay mới có tác dụng làm quay vật.
LT
Xét lực tác dụng vào mỏ lết có hướng như Hình 14.5. Hãy xác định cánh tay đòn và độ lớn của moment lực. Biết F = 50 N, l = 20 cm và α = 200 |
Phương pháp giải:
- Quan sát hình vẽ
- Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.
- Biểu thức tính moment lực: M = F.d
Lời giải chi tiết:
Từ hình vẽ, ta thấy khoảng cách từ trục quay đến giá của lực bằng chiều dài l của mỏ lết
=> Cánh tay đòn d = 20 cm.
=> Moment lực: M = F.d = 50.0,2 = 10 (N.m)
CH 4
4. Quan sát Hình 14.6 và thực hiện các yêu cầu sau: a) Xác định các cặp lực của tay tác dụng khi vặn vòi nước (Hình 14.6a), cần vô lăng khi lái ô tô (HÌnh 14.6b). b) Nhận xét tính chất của các cặp lực này và chuyển động của các vật đang xét. |
Phương pháp giải:
Quan sát hình vẽ
Lời giải chi tiết:
a) Các cặp lực trong Hình 14.6a và Hình 14.6b được xác định như hình vẽ
b)
- Tính chất chuyển động của các cặp lực này:
+ Độ lớn bằng nhau
+ Phương song song, chiều ngược nhau
- Các vật đang xét đều chuyển động ngược chiều kim đồng hồ.
CH 5
5. Có thể xác định được lực tổng hợp của ngẫu lực không? Tại sao? |
Phương pháp giải:
Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật được gọi là ngẫu lực.
Lời giải chi tiết:
Do ngẫu lực là tổng hợp của hai lực song song, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau nên không thể tổng hợp ngẫu lực được
VD
Ngoài các ví dụ được nêu trong bài học, hãy tìm hiểu và trình bày những ứng dụng của ngẫu lực trong đời sống. Gợi ý: Các em có thể tham khảo các trường hợp được giới thiệu trong Hình 14.8. |
Phương pháp giải:
Liên hệ thực tế
Lời giải chi tiết:
Ứng dụng của ngẫu lực trong đời sống:
+ Vặn khóa cửa
+ Tháo bánh xe
+ Vặn nút ga
+ Vặn nắp chai nước
+ Vặn chìa khóa xe...
CH 6
6. Quan sát Hình 14.9 và thực hiện các yêu cầu sau: a) Xác định các lực tác dụng lên thanh chắn. b) Xét trục quay là khớp nối giữa thanh chắn với trụ đỡ và vuông góc với mặt phẳng thẳng đứng (P) (chứa thanh chắn và trụ đỡ), những lực nào có tác dụng làm thanh chắn xoay cùng chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ trong mặt phẳng (P)? |
Phương pháp giải:
Quan sát hình và vận dụng kiến thức đã học
Lời giải chi tiết:
a) Các lực tác dụng lên thanh chắn: trọng lực P
b)
- Lực tác dụng làm thanh chắn xoay cùng chiều kim đồng hồ: trọng lực P, lực nâng F
- Lực tác dụng làm thanh chắn xoay ngược chiều kim đồng hồ: trọng lực P.
CH 7
7. Quan sát hình 14.10, chỉ rõ lực nào có tác dụng làm cân quay cùng chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. |
Phương pháp giải:
Quan sát hình vẽ
Lời giải chi tiết:
- Lực tác dụng làm cân quay cùng chiều kim đồng hồ: lực kéo
- Lực tác dụng làm cân quay ngược chiều kim đồng hồ: lực đẩy.
Câu hỏi tr 91
8. Nêu điều kiện để thanh chắn đường tàu trong Hình 14.9: a) Không có chuyển động tịnh tiến. Biết chuyển động tịnh tiến của vật rắn là chuyển động trong đó đường thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn song song với chính nó. b) Không có chuyển động quay. |
Lời giải chi tiết:
a) Điều kiện thanh chắn không có chuyển động tịnh tiến: trọng tâm của vật không chuyển động.
b) Điều kiện để thanh chắn không có chuyển động quay: trọng tâm của vật chuyển động.
LT
Xét hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg, m2 = 2 kg được đặt trên một thanh thẳng nằm ngang có khối lượng không đáng kể. Hệ nằm cân bằng trên một cạnh nêm có mặt cắt được mô tả như Hình 14.13. Hãy xác định d2 và độ lớn lực do cạnh nêm tác dụng lên điểm tựa O. Biết d1 = 20 cm và g = 9,8 m/s2 . |
Phương pháp giải:
Biểu thức lực tổng hợp của hai lực song song cùng chiều:
\(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}\)
Khi vật rắn ở trạng thái cân bằng, lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng 0.
Lời giải chi tiết:
Ta có:
\(\begin{array}{l}\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{{m_1}.g}}{{{m_2}.g}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} \Rightarrow {d_2} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}}.{d_1} = \frac{5}{2}.20 = 50(cm)\end{array}\)
Do nêm nằm cân bằng => Lực do cạnh nêm tác dụng lên điểm tựa O bằng 0.
VD
Dựa vào điều kiện cân bằng, hãy nêu và phân tích các yếu tố an toàn trong tình huống được đưa ra trong Hình 14.14. |
Phương pháp giải:
Điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng không.
+ Tổng moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì bằng không.
Lời giải chi tiết:
Các yếu tố an toàn để giữ thăng bằng trên dây của diễn viên xiếc là:
+ Tổng tất cả các lực tác dụng lên dây phải bằng 0.
+ Tổng rmoment lực tác dụng lên dây bằng 0.
BT 1
1. Người ta tác dụng lực \(\overrightarrow F \) có độ lớn 80 N lên tay quay để xoay chiếc cối như Hình 14P.1. Cho rằng \(\overrightarrow F \) có phương tiếp tuyến với bề mặt cối xay, khoảng cách từ tay quay đến tâm quay là d = 40 cm. Xác định moment của lực \(\overrightarrow F \) đối với trục quay qua tâm cối xay. |
Phương pháp giải:
Biểu thức tính moment lực: M = F.d
Trong đó:
+ M: moment lực (N.m)
+ F: lực tác dụng làm quay vật (N)
+ d: cánh tay đòn – khoảng cách từ giá của lực đến trục quay (m)
Lời giải chi tiết:
Ta có F = 80 N; d = 40 cm = 0,4 m
=> Moment lực đối với trục quay qua tâm cối xay là: M = F.d = 80.0,4 = 32 (N.m).
Câu hỏi tr 93
2. Để nhổ một cây đinh ghim vào bàn tạo thành một góc 300 so với phương thẳng đứng, ta tác dụng lực F = 150 N theo phương vuông góc với cán búa như Hình 14P.2. Búa có thể quay quanh trục quay vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại điểm O, khoảng cách từ điểm đặt tay đến trục quay là 30 cm và khoảng cách từ đầu đinh đến trục quay là 5 cm. Xác định lực do búa tác dụng lên đinh. |
Phương pháp giải:
Quy tắc moment lực: \({M_1} + {M_2} + ... = M_1^' + M_2^' + ...\)
Lời giải chi tiết:
Gọi lực do búa tác dụng lên đinh là F’
Áp dụng quy tắc moment lực ta có: F.d = F’.d’.sinα ( d: khoảng cách từ giá của lực F đến trục quay, d’ là khoảng cách từ đầu búa đến trục quay)
=> 150.0,3 = F’.0,05.sin 300
=> F’ = 1800 (N).
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Chương 5. Moment lực. Điều kiện cân bằng
Xem thêm lời giải SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo
Để học tốt SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo, loạt bài giải bài tập SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 10.
Lớp 10 | Các môn học Lớp 10 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 10 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 10 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Cánh Diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Toán 10 - Kết nối tri thức
- SGK Toán 10 - Cánh diều
- SGK Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 Nâng cao
- SGK Toán 10 Nâng cao
- SBT Toán lớp 10
- Giải môn Hình học lớp 10
Vật Lý
- SBT Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật Lí 10 - Cánh diều
- SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật lí lớp 10 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 10
- SGK Vật lí lớp 10
- Giải môn Vật lí lớp 10
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Chân tròi sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Hóa 10 – Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SGK Hóa 10 - Cánh diều
- SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa học 10 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 10 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 10
- SGK Hóa lớp 10
- Giải môn Hóa học lớp 10
Ngữ Văn
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Kết nối tri thức
- SBT Văn 10 - Cánh diều
- SBT Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Văn 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - chi tiết
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - chi tiết
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - chi tiết
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - siêu ngắn
- Soạn văn 10
- SBT Ngữ văn lớp 10
- Văn mẫu 10
- Soạn văn 10 chi tiết
- Soạn văn ngắn gọn lớp 10
- Soạn văn 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn lớp 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn 10
- Bài văn mẫu 10
Lịch Sử
Địa Lý
- SBT Địa lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Địa lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Cánh Diều
- SGK Địa lí lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Tập bản đồ Địa lí lớp 10
- SBT Địa lí lớp 10
- SGK Địa lí lớp 10
- Giải môn Địa lí lớp 10
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SBT Sinh lớp 10 - Cánh diều
- SBT Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh 10 - Cánh diều
- SGK Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh lớp 10 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 10
- Giải môn Sinh học lớp 10
GDCD
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Kết nối tri thức
- Giải môn Giáo dục công dân lớp 10
Tin Học
- SBT Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học 10 - Cánh Diều
- SGK Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học lớp 10
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - English Discovery
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Bright
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - iLearn Smart World
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Friends Global
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh 10 - English Discovery
- SBT Tiếng Anh 10 - Bright
- SBT Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- SBT Tiếng Anh 10 - Friends Global (Chân trời sáng tạo)
- SBT Tiếng Anh 10 - Global Success (Kết nối tri thức)
- Tiếng Anh 10 - Bright
- Tiếng Anh 10 - Explore New Worlds
- Tiếng Anh 10 - English Discovery
- Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- Tiếng Anh 10 - Friends Global
- Tiếng Anh 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh lớp 10
- SGK Tiếng Anh lớp 10
- SBT Tiếng Anh lớp 10 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 10 Mới