Bài 18 Cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực Sách bài tập Vật lí 10. Giải bài 18.5, 18.6, 18.7, 18.8 trang 44, 45 Sách bài tập Vật lí 10. Câu 18.5: Một người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P = 200 N…
Bài 18.5: Một người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P = 200 N. Người ấy tác dụng một lực F vào đầu trên của tấm gỗ để giữ cho nó hợp với mặt đất một góc a = 30°. Tính độ lớn của lực trong hai trường hợp :
a) Lực F vuông góc với tấm gỗ (H.18.5a).
b) Lực F hướng thẳng đứng lên trên (H.18.5b).
Áp dụng điều kiện cân bằng của thanh đối với trục quay tại điểm tiếp xúc với sàn ta có MF = MP
a. \(Fl = P{l \over 2}\cos {30^0} = > F = {{P\sqrt 3 } \over 4} = {{200\sqrt 3 } \over 4} = 86,6(N)\)
b. \(Fl\cos {30^0} = P{l \over 2}\cos {30^0} = > F = {P \over 2} = 100(N)\)
Bài 18.6: Một thanh sắt dài, đồng chất, tiết diện đều, được đặt trên bàn sao cho ¼ chiều dài của nó nhô ra khỏi bàn (H.18.6). Tại đầu nhô ra, người ta đặt một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực đạt tới giá trị 40 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Hỏi trọng lượng của thanh sắt bằng bao nhiêu ?
Advertisements (Quảng cáo)
Coi mép bàn là trục quay O, ta có MF = MP
\(P{l \over 4} = F{l \over 4} = > F = P = 40(N)\)
Bài 18.7: Một thanh dài AO, đồng chất, có khối lượng 1,0 kg. Một đầu O của thanh liên kết với tường bằng một bản lề, còn đầu A được treo vào tường bằng một sợi dây AB. Thanh được giữ nằm ngang và dây làm với thanh một góc α = 30° (H.18.7). Lấy g = 10 m/s2. Tính lực căng của dây.
Xem hình 18.2G.
Advertisements (Quảng cáo)
Thanh có trục quay cố định O, chịu tác dụng của ba lực \(\overrightarrow P ,\overrightarrow T \) và \(\overrightarrow Q\) . Áp dụng quy tắc momen lực, ta được
MT = MP
T.OH = P.OG
T.0,5.OA = P.0,5OA
=> T = P = mg = 1,0.10 = 10 N.
Bài 18.8: Một dây phơi căng ngang tác dụng một lực T1 = 200 N lên cột.
a) Tính lực căng T2 của dây chống. Biết góc α = 30° (H.18.8).
b) Tính áp lực của cột vào mặt đất. Bỏ qua trọng lực của cột.
a. Xét momen lực đối với trục quay O:
MT1 = MT2
T2lsin α = T1l
\({T_2} = {{{T_1}} \over {\sin \alpha }} = {{200} \over {0,5}} = 400(N)\)
b. Hợp lực \(\overrightarrow F \) của hai lực \(\overrightarrow T_1 \) và \(\overrightarrow T_2 \)phải hướng dọc theo thanh vào O
\(F = {T_2}\cos \alpha = {{400\sqrt 3 } \over 2} = 346(N)\)
