Bài giảng môn Vật lí Lớp 10 - Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

- Lực là đại lượng vec tơ hay đại lượng vô hướng ? 
- Nêu các đặc điểm của một vec tơ ? 
- Giá của lực là gì ? 
Giá của lực là đường thẳng mang vec tơ lực 
Lực là đại lượng vec tơ 
Một vec tơ có 4 đặc điểm : điểm đặc , phương , chiều 
và độ lớn 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Xác định giá của một số lực sau : 
- Nếu ta trượt vec tơ lực trên giá của nó thì tác dụng 
của nó vào vật sẽ không đổi . 
 Em haõy neâu ñaëc ñieåm cuûa hai löïc caân baèng ? Cho ví dụ ? 
Đặc điểm của hai lực cân bằng : 
	 * Cùng tác dụng lên một vật 
	* Cùng giá 
	* Cùng độ lớn 
	* Ngược chiều 
P 
T 
G 
Hãy quan sát các hình ảnh sau !!!! 
BT 
Những hình ảnh trên , gợi cho chúng ta nghĩ đến trạng thái gì của vật ?? 
BT 
Cầu Mỹ Thuận trên sông Tiền Giang . 
Chương III: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN 
Điều kiện cân bằng . Các quy tắc hợp lực 
Momen lực . Các dạng cân bằng . 
Chuyển động tịnh tiến của vật rắn . 
Chuyển động quay của vật rắn quanh 
một trục cố định . Ngẫu Lực . 
BÀI 17 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT 
 CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ 
CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG 
Từ các ý trên , theo em thì vật rắn được định nghĩa 
như thế nào ? 
- Cho ví dụ về một số vật rắn 
- Hình dạng và kích thước của các vật này là xác định 
hay thay đổi ? 
- Khi chịu tác dụng của ngoại lực thì vật rắn có biến dạng 
hay không ? 
VD: cái bàn , cây thước , quyển sách ,... 
Các vật này có hình dạng và kích thước không đổi . 
Vật rắn hầu như không bị biến dạng khi chịu tác dụng 
của ngoại lực . 
Vật rắn là những vật có kích thước đáng kể , không đổi và 
hầu như không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực . 
Khi biểu diễn lực tại 1 điểm thì điểm đặt của lực là tại 
điểm đó , còn đối với vật rắn thì các lực đặt vào vật nhưng 
có thể đặt tại những điểm khác nhau trên vật . Vì vật rắn 
có kích thước lớn . 
- Khi biểu diễn các lực tác dụng lên một vật rắn thì có 
 gì khác so với 1 chất điểm ? 
Vật rắn 
Chất điểm 
I. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 
HAI LỰC 
1. Thí nghiệm : 
F 1 
P 2 
P 1 
F 2 
Có những lực nào tác dụng lên vật ? 
 Đô ̣ lớn của lực đo ́ như thế nào ? 
Lực F 1 và F 2 của 2 sợi dây . 
Chúng có đô ̣ lớn lần lượt bằng 
trọng lượng P 1 và P 2 
C 1 : Có nhận xét gì về giá 
 của hai dây khi vật đứng yên ? 
Giá của 2 dây nằm trên một 
đường thẳng . 
- Nhận xét gi ̀ vê ̀ các đặc điểm của các lực F 1 và F 2 
tác dụng lên vật , khi vật đứng yên ? 
Hai lực F 1 và F 2 có cùng gia ́, cùng đô ̣ lớn va ̀ ngược chiều . 
Dựa vào TN hãy cho biết điều 
kiện cân bằng của một vật rắn 
 chịu tác dụng của 2 lực ? 
Khi tấm bìa đứng yên thì độ lớn P 1 
và P 2 sẽ như thế nào ? 
Khi P 1 = P 2 ;hay độ lớn F 1 = F 2 
2. Điều kiện cân bằng 
Muốn cho một vật chịu tác dụng của 2 lực ở trạng thái 
 cân bằng thi ̀ 2 lực đo ́ phải cùng gia ́, cùng đô ̣ lớn 
va ̀ ngược chiều . 
 F 1 = - F 2 
I. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 
HAI LỰC 
1. Thí nghiệm : 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng , mỏng 
bằng phương pháp thực nghiệm 
P 
T 
G 
- Khi treo vật trên gia ́ bởi dây treo , 
vật cân bằng do tác dụng của những lực nào ? 
Trọng lực và lực căng của dây treo 
Em có nhận xét gì về giá , độ lớn và chiều 
của hai lực đó ? 
Hai lực cùng giá , cùng độ lớn nhưng 
 ngược chiều 
Trọng tâm là điểm đặc của trọng lực 
Vậy trọng tâm phải nằm trên đường kéo 
dài của dây treo . 
Các nhóm hãy xác định trọng tâm của các vật sau đây ? 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng , mỏng 
bằng phương pháp thực nghiệm 
 Troïng taâm cuûa caùc vaät phaúng , moûng vaø coù daïng hình hoïc ñoái xöùng naèm ôû taâm ñoái xöùng cuûa vaät . 
G 
G 
G 
G 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng , mỏng 
bằng phương pháp thực nghiệm 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm 
B1: Buộc dây vào lỗ nhỏ 
A, ở mép của vật rồi treo nó 
lên . Trọng tâm sẽ nằm trên 
đường kéo dài của dây ( đường 
AB) 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm : 
B2: Sau đó buộc dây vào một 
điểm khác C ở mép vật rồi 
treo vật lên . Khi ấy trọng tâm 
sẽ nằm trên đường kéo dài 
 của dây ( đường CD) 
B3: Vậy trọng tâm G là 
giao điểm của hai đường 
thẳng AB và CD 
Vây qua quan sát các bước làm trên , các em hãy nêu ra 
cách xác định trong tâm của một vật rắn phẳng mỏng ? 
 Dùng một sợi dây để treo vật rắn phẳng mỏng 2 lần bằng 
 cách buộc sợi dây vào hai điểm khác nhau trên vật , khi 
đó trọng tâm của vật nằm ở giao điểm của hai đường 
 thẳng đứng trùng với phương của sợi dây trong hai lần 
 treo đó . 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm : 
Em haõy laøm nhö hình veõ vaø cho bieát troïng taâm cuûa thöôùc naèm ôû ñaâu ? 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng , mỏng 
bằng phương pháp thực nghiệm 
Em haõy laøm nhö hình veõ vaø cho bieát troïng taâm cuûa thöôùc naèm ôû ñaâu ? 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng , mỏng 
bằng phương pháp thực nghiệm 
Các hòn đá này được giữ cân bằng nhờ các phản lực 
của tảng đá ở phía dưới 
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 
BA LỰC KHÔNG SONG SONG 
1. Thí nghiệm : 
F 2 
F 1 
F = - P 
P 
O 
G 
- Các em có nhận xét gì về giá của ba lực ? 
Ba giá của ba lực cùng nằm trong một mặt phẳng 
và cắt nhau tại điểm O 
Có những lực nào 
tác dụng lên vật ? 
Lực căng dây F 1 , F 2 
và trọng lực P 
- Vật này đứng yên thì tổng ba lực trên sẽ như thế nào ? 
Thì F 1 + F 2 + P = 0 
O 
2.Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy 
F 2 
F 1 
- Các em hãy quan xác cách xác 
định lực F = F 1 + F 2 rồi đưa ra quy tắc 
 Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một 
 vật rắn : 
 + trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của 
chúng đến điểm đồng quy 
 + rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực . 
F = F 1 + F 2 
F 2 
F 1 
3. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực 
không song song : 
F 2 
F 1 
F = - P 
P 
Các em có nhận xét gì về giá , độ lớn 
và chiều của F và P 
Hai lực này cùng giá , cùng độ lớn 
 nhưng ngược chiều . 
Dựa vào các đặc điểm này các em 
hãy cho biết điều kiện cân bằng của 
một vật rắc chịu tác dụng của ba lực 
không song song ? 
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác 
 dụng của 3 lực không song song . 
 - Ba lực đo ́ phải có gia ́ đồng phẳng va ̀ đồng quy . 
 - Hợp lực của 2 lực đo ́ phải cân bằng với lực thư ́ 3. 
F 1 + F 2 = - F 3 
Ví dụ : Một quả cầu có trọng lượng P = 40N được treo vào tường nhờ 1 sợi dây hợp với mặt tường một góc = 30 o . Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường . Hãy xác định lực căng của dây và phản lực của tường lên quả cầu . 
T 
O 
P 
N 
T 
O 
P 
N 
30 0 
30 0 
cos 30 0 cos30 0 0,866 
P 40 40 
N = P.tg 30 0 = 40.tg30 o 
 = 23,1 N 
Từ đkiện cân bằng ta có : 
P + N + T = 0 
Theo hình ta có : 
T= = = 
= 46,18 N 
CŨNG CỐ 
Nêu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng 
của hai lực ? 
2.Trọng tâm của vật rắn là gì ? 
3. Trình bày cách xác định trọng tâm của vật rắn phẳng , 
mỏng bằng thực nghiệm . 
4. Nêu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy ? 
5. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba 
lực không song song 
I.CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 
HAI LỰC 
1. Thí nghiệm : 
2. Điều kiện cân bằng 
Muốn cho một vật chịu tác dụng của 2 lực ở trạng thái 
 cân bằng thi ̀ 2 lực đo ́ phải cùng gia ́, cùng đô ̣ lớn 
va ̀ ngược chiều . 
 F 1 = - F 2 
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm : 
 Dùng một sợi dây để treo vật rắn phẳng mỏng 2 lần bằng 
 cách buộc sợi dây vào hai điểm khác nhau trên vật , khi 
đó trọng tâm của vật nằm ở giao điểm của hai đường 
 thẳng đứng trùng với phương của sợi dây trong hai lần 
 treo đó . 
1. Thí nghiệm : 
2.Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy 
 Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một 
 vật rắn : 
 + trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của 
chúng đến điểm đồng quy 
 + rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực . 
3. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực 
không song song : 
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 3 lực 
 không song song . 
 - Ba lực đo ́ phải có gia ́ đồng phẳng va ̀ đồng quy . 
 - Hợp lực của 2 lực đo ́ phải cân bằng với lực thư ́ 3. 
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 
BA LỰC KHÔNG SONG SONG 
F 1 + F 2 = - F 3 
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là SAI khi nói về trọng tâm 
của một vật rắn 
A. Có thể trùng với tâm đối xứng của vật 
B. Phải là một điểm trên vật 
C. Có thể ở trên trục đối xứng của vật 
D. Phụ thuộc sự phân bố khối lượng của vật 
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là chưa chính xác ? 
Vật nằm cân bằng dưới tác dụng của hai lực thì 
hai lực này cùng phương , ngược chiều và có độ lớn 
bằng nhau 
B. Vật nằm cân bằng dưới tác dụng của hai lực thì hai 
lực này cùng giá , ngược chiều và cùng độ lớn 
C. Trọng tâm của bản kim loại hình chữ nhật nằm tại tâm 
( giao điểm hai đường chéo ) của hình chữ nhật đó 
D. Vật treo vào dây nằm cân bằng thì dây treo có phương 
thẳng đứng và đi qua trọng tâm G của vật 
 Xaùc ñònh troïng taâm cuûa caùc hình sau ? 
Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo và tập thể học sinh lớp 10/5 Trường THPT Dương Quang Đông .