Bài giảng môn Vật lí Lớp 10 - Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định momen lực

KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu 1: Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực . 
Câu 2: Trọng tâm của một vật là gì ? 
Câu 3: Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song là gì ? 
4/25/2022 
1 
GV: Trần Ngọc Minh 
ÔN TẬP 
Điểm tựa . 
Cánh tay đòn . 
Điều kiện cân bằng của đòn bẩy ? 
 Lực tác dụng tỉ lệ nghịch với cánh tay đòn . 
F 1 
F 2 
d 1 
d 2 
4/25/2022 
2 
GV: Trần Ngọc Minh 
Đặt vấn đề 
“ Hãy cho tôi một điểm tựa , tôi sẽ nhấc bỏng trái đất ” 
Bài 18: 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH 
MOMEN LỰC. 
4/25/2022 
3 
GV: Trần Ngọc Minh 
I- CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC. 
 1. Thí nghiệm . 
 2. Mômen lực . 
II- ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH (HAY QUY TẮC MOMEN LỰC). 
 1. Quy tắc . 
 2. Chú ý. 
 ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC 
Bài 18: 
4/25/2022 
4 
GV: Trần Ngọc Minh 
a) Mục đích : Khảo sát mối liên hệ giữa lực tác dụng vào đĩa momen và chuyển động quay của đĩa . 
b) Dụng cụ : 	- Đĩa momen . 
	- Các quả cân . 
	- Thước đo , giá đỡ . 
1. Thí nghiệm . 
I- CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC. 
4/25/2022 
5 
GV: Trần Ngọc Minh 
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại : 
I- CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC. 
- Treo quả cân vào vị trí A của đĩa để tạo lực F 1 tác dụng lên đĩa rồi thả nhẹ . 
A 
B 
c) Thí nghiệm :. 
Đĩa chuyển động như thế nào ? 
Nhận xét 1 : Đĩa quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ 
- Treo quả cân vào vị trí B của đĩa để tạo lực F 2 tác dụng lên đĩa rồi thả nhẹ . 
Đĩa chuyển động như thế nào ? 
Nhận xét 2 : Đĩa quay quanh trục ngược chiều kim đồng hồ 
Qua nhận xét 1 và nhận xét 2, rút ra kết luận gì về tác dụng của lực đối với đĩa momen ? 
4/25/2022 
6 
GV: Trần Ngọc Minh 
I- CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC. 
Kết luận : Lực có tác dụng làm quay đĩa 
A 
B 
Ta có thể tác dụng đồng thời hai lực F 1 , F 2 lên đĩa ở A, B được không ? Khi đó đĩa đứng yên hay chuyển động ? 
- Tác dụng lên đĩa cùng một lúc hai lực F 1 , F 2  khi đó đĩa đứng yên 
Tại sao đĩa đứng yên ? 
 Đĩa đứng yên vì tác dụng làm quay của lực F 1 , cân bằng với tác dụng làm quay của lực F 2. 
4/25/2022 
7 
GV: Trần Ngọc Minh 
Lần đo 
F 1 
F 2 
d 1 
d 2 
Nhận xét 
1 
(A) 50N 
(B) 50N 
2 
(A) 50N 
(C) 50N 
3 
(A)50N 
(B)100N 
4 
(D) 50N 
(C)100N 
I- CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC. 
Giữa F 1 , F 2 , d 1 , d 2 có mối liên hệ nào không ? 
  Tích độ lớn của lực và cánh tay đòn là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực . 
Thảo luận nhóm : 
Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào yếu tố nào ? 
4/25/2022 
8 
GV: Trần Ngọc Minh 
I- CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC. 
2. Momen lực . 
a) Định nghĩa : 
 Momen lực đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó . 
b) Biểu thức 
M= Fd 
 -M: Momen lực có đơn vị là Niutơn mét ( N.m ). 
 - d: Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực (m). 
 -F: Lực tác dụng (N). 
4/25/2022 
9 
GV: Trần Ngọc Minh 
II- ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH (HAY QUY TẮC MOMEN LỰC). 
 Thảo luận nhóm 
Từ biểu thức 18.1.Hãy sử dụng khái niệm momen lực phát biểu điều kiện cân bằng của một vật quay quanh một trục ? 
 (18.1) F 1 d 1 = F 2 d 2 
M 1 = M 2 
Trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng . 
F 1 d 1 + F 2 d 2 + = F’ 1 d’ 1 + F’ 2 d’ 2 +........... 
M = M ’ 
M 1 +M 2 +.= M 1 ’+M’ 2 +.. 
4/25/2022 
10 
GV: Trần Ngọc Minh 
II- ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH (HAY QUY TẮC MOMEN LỰC). 
1. Quy tắc . 
 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 có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ . 
2. Chú ý 
 Quy tắc mô men còn áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định , nếu trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay. 
4/25/2022 
11 
GV: Trần Ngọc Minh 
II- ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH (HAY QUY TẮC MOMEN LỰC). 
O 
F 2 
d 1 
d 2 
F 1 
C1: Hãy viết quy tắc momen lực 
cho chiếc cuốc chim khi cân bằng ? 
F 1 d 1 =F 2 d 2 
4/25/2022 
12 
GV: Trần Ngọc Minh 
III. VÍ DỤ ÁP DỤNG 
20 cm 
25 cm 
P 1 
M quả cân = 1kg 
P 2 
M thỏ = ? 
M 1 = M 2 
P 1 .d 1 = p 2 d 2  m 1 g.d 1 = m 2 gd 2 
m 2 = (d 1 /d 2 )m 1 ;m 2 = (20/25). 1 = 0,8 kg 
1,2 kg. 
1kg. 
0,8kg. 
0, 6kg. 
4/25/2022 
13 
GV: Trần Ngọc Minh