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

Câu 1: Nêu điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực? 
Câu 2: Nêu điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song? 
 Kiểm tra bài cũ: 
Quan sát chuyển động của đu quay 
	 “Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng trái đất’’ 
Ác-si-mét (người Hi Lạp, 287 – 216 trước công nguyên) 
 BÀI:18 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QYAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC 
I, Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực. 
1, Thí nghiệm 
	- Dụng cụ: 
+, Đĩa Momen 
+, Hộp gia trọng 
+, Thước đo, giá đỡ, 
Dây treo 
F 1 
F 2 
Nếu chỉ có lực F 1, tác dụng thì đĩa chuyển động như thế nào? 
F 1 
F1 
d 2 
thì điã quay ngược chiều kim đồng hồ 
Nếu chỉ có lực F 1 tác dụng 
Nếu chỉ có lực F 2 , thì đĩa chuyển động ra sao? 
F 2 
Nếu chỉ chịu tác dụng 
của lực F 2 
d 1 
F 2 
	 thì đĩa quay cùng chiều kim đồng hồ 
Tác dụng vào đĩa hai lực F 1 và F 2 thì hiện tượng gì xảy ra?  
d 1 
F 2 
F 1 
d 2 
Đĩa cân bằng 
Vì sao đĩa cân bằng dưới tác dụng 
 của hai lực F 1 và F 2 ? 
Tác dụng làm quay của lực F 1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F 2 
F 2 
d 2 
d 1 
F 1 
13 
A 
B 
D 
E 
Trường hợp nào lực không làm cho cánh cửa quay? 
C 
2. Momen lực 
Ta hãy tìm một đại lương có thể đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, đại lượng này phải có giá trị như nhau đối với 2 lực F 1 và F 2 trong thí nghiệm trên 
 F 1 
F 2 
 d 1 
O 
d 2 
Khi v ật cân bằng do tác dụng đồng thời của F 1 và F 2 
So sánh F 1 với F 2 ? 
So sánh d 2 với d 1 ? 
So sánh F 1 d 1 với F 2 d 2 ? 
 F 1 d 1 = F 2 d 2 
 F 1 
F 2 
 d 1 
O 
d 2 
Khi v ật cân bằng do tác dụng đồng thời của F 1 và F 2 
So sánh F 1 d 1 với F 2 d 2 ? 
 F 1 d 1 = F 2 d 2 
Tích F 1 d 1 = F 2 d 2 = Fd cho ta biết điều gì ? 
Tích M = F d cho biết tác dụng 
Làm quay vật của lực F quanh 1 trục O gọi là : MOMEN LỰC . 
Momen lực đối với một 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 
 M = F d 
 ( Nm) (N)(m) 
 F 1 
F 2 
 d 1 
O 
d 2 
Cánh tay đòn 
của lực F 2 
 Trục quay 
Cánh tay đòn 
của lực F 1 
F 2 
d 2 
d 1 
F 1 
	 Đĩa quay theo chiều tác dụng làm quay lớn hơn. 
Hiện tượng gì xảy ra 
khi F 1 d 1 > F 2 d 2 và 
ngược lại? 
20 
O 
A 
Thanh OA quay quanh trục qua O. Xác định cánh tay đòn của các lực F 1 ,F 2 , F 3 ? 
II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định. (Quy tắc mô men lực) 
1. Quy tắc: 
F 2 
d 2 
d 1 
F 1 
	 Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các mô men lực có xu hương làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mô men lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ 
O 
 F 1 
Vật quay theo chiều kim đồng hồ 
F 2 
Xét trường hợp tác dụng của F 1 và F 2 
 Vật quay ngược chiều kim đồng hồ 
O 
F 4 
F 3 
Xét trường hợp vật chịu tác dụng của F 3 và F 4 
O 
 F 2 
F 1 
F 3 
F 4 
Thì tổng Momen M 1 + M 2 = M 3 + M 4 
Vật cân bằng 
F 1 d 1 +F 2 d 2 = F 3 d 3 +F 4 d 4 
Xét trường hợp vật chịu tác dụng của cả 4 lực 
d 2 
d 1 
0 
F 1 
F 2 
2) Chú ý: 
	 - Quy tắc mô men lực còn được áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định