Bài tập về cân bằng của vật có trục quay cố định. quy tắc mômen lực

BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG CỦA VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. QUY TẮC MÔMEN LỰC I. TÓM TẮT KIẾN THỨC: 1. Mômen lực: Momen lực đối với trục quay là đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó. M=Fd Chú ý: d là cánh tay đòn của lực: là khoảng cách từ giá của lực đến trục quay. 2. Điều kiện cân bằng (Quy tắc momen lực): Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ. Quy tắc: 'M M  II. BÀI TẬP: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP Bài 1 (18.1/tr45/SBT). Một bàn đạp có trọng lượng không đáng kể, có chiều dài OA=20cm, quay dễ dàng quanh trục O nằm ngang (hình 3.10). Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng lên bàn đạp tại điểm A một lực F  vuông góc với bàn đạp và có độ lớn 20N. Bàn đạp ở trạng thái cân bằng khi lò xo có phương vuông góc với OA. a/. Xác định lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp. b/. Tính độ cứng của lò xo. Biết rằng lo xo bị ngắn đi một đoạn 8cm so với khi không bị nén. a/. Lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp. Áp dụng quy tắc mômen lực: ' . 2. 40( ) Flx F lx lx M M M M F F OA F F N           b/. Độ cứng của lò xo: 40 500( / ) 0,08 lxFl N m l     Bài 2(18.2/tr46/SBT). Một thanh dài 1( )l m , khối lượng m=1,5 kg. Một đầu thanh được gắn vào trần nhà nhờ một bản lề, đầu kia được giữ bằng một dây treo thẳng đứng (hình 3.11). Trọng tâm của thanh cách bản lề một đoạn d=0,4 m. Lấy g=10m/s2. Tính lực căng T của dây Quy tắc mômen lực: ' ' os . . . . os 0, 4. 9,8.1,5 6( ) 1 M M M M c T l d P c dT mg N l              Bài 3(18.3/tr46/SBT). Một người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P=200N. Người ấy tác dụng lực F  vào đầu trên của tấm gỗ để giữ cho nó hợp với mặt đất một góc α=300. Tính độ lớn của lực trong hai trường hợp: a/. Lực F  vuông góc với tấm gỗ (hình 3.12.a). Quy tắc mômen lực: ' F P M M M M      a/. Lực F  vuông góc với tấm gỗ (hình 3.12.a). 0os30 2 3 200 3 86,5( ) 4 4 lFl P c PF N      b/. Lực F  hướng thẳng đứng lên trên (hình b/. Lực F  hướng thẳng đứng lên trên (hình 3.12.b). 3.12.b). 0 0os30 os30 2 200 100( ) 2 2 lFlc P c PF N      III. RÚT KINH NGHIỆM: