Bài giảng Vật lý 10 - Bài 20: Các dạng cân bằng cân bằng của một vật có mặt chân đế

Câu hỏi: Momen lực đối với một trục quay là gì? Một vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng của lực F như hình. Lực F có tác dụng gì đối với vật rắn?KIỂM TRA BÀI CŨOOLÀM VẬT QUAY QUANH TRỤCKHÔNG LÀM VẬT QUAY QUANH TRỤCOGPOGPOGPBÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng.1. Cân bằng không bền:GPGPOGOPdM=P.dBÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng.1. Cân bằng không bền: Là dạng cân bằng mà nếu vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng không bền thì vật không thể tự trở về vị trí đó được, vì trọng lực gây ra momen làm cho vật lệch xa vị trí cân bằng. BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng.2. Cân bằng bền:OGPGPGPOGPdM=P.dOBÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng. Là dạng cân bằng mà nếu vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng bền thì trọng lực gây ra momen làm cho vật quay trở về vị trí đó. 2. Cân bằng bền:BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng.3. Cân bằng phiếm định:GPOTại sao vật không quay tiếp khi buông tay raGPOM=P.d=0BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ I. Các dạng cân bằng. Là dạng cân bằng mà nếu vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng phiếm định thì trọng lực không gây ra momen quay và vật đứng yên tại mọi vị trí.3. Cân bằng phiếm định:BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng.Do vị trí trọng tâm của vật:* Nguyên nhân gây nên các dạng cân bằng khác nhau:GVị trí trọng tâm mớiOGVị trí trọng tâm cân bằng không bềnOGVị trí trọng tâm cân bằng bềnGVị trí trọng tâm mớiOGVị trí trọng tâm trong cân bằng phiếm địnhTrọng tâm vị trí mớiBÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng.*Nguyên nhân gây nên các dạng cân bằng khác nhau: Do vị trí trọng tâm của vật.+ Cân bằng không bền: Trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.+ Cân bằng phiếm định: Vị trí trọng tâm không thay đổi hoặc ở một độ cao không đổi.+ Cân bằng bền: Trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận.CBACho biết dạng cân bằng của quả cầu đồng chất ở vị trí A, B, C trong hình vẽ? CB ACân bằng không bềnCân bằng bềnCân bằng phiếm địnhPPPPPPBÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾI. Các dạng cân bằng.1. Mặt chân đế.II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.Mặt chân đếBÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ1. Mặt chân đế.II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.Mặt chân đế là mặt đáy của vật hay là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc của vật.2. Điều kiện cân bằng.II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾBAD3GGGBA1BAC2BAE4BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ2. Điều kiện cân bằng.II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay là trọng tâm rơi trên mặt chân đế).3. Mức vững vàng của cân bằng.BAD3GGGBA1BAC2II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ3. Mức vững vàng của cân bằng.II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNGCÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.- Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng ta cần hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế .ỨNG DỤNGTại sao tháp nghiêng pisa nghiêng mà vẫn chưa bị đổ?Tại sao hòn đá chưa bị đổ?Vì chúng vẫn thoả mãn điều kiện cân bằng, giá của trọng lực xuyên qua mặt chân đế.Dưới đáy của con lật đật được đổ chì nặng nên trọng tâm của con lật đật ở sát đáy. Vỏ nhựa của nó nhẹ không đáng kể. Khi xô đổ con lật đật thì trọng lực của nó vẫn có giá đi qua mặt chân đế, momen của trọng lực giúp con lật đật quay để tự đứng lên được.	Vì hàng nặng chất trên nóc xe làm trọng tâm của xe cao, giá của trọng lực xuyên qua gần mép ngoài của mặt chân đế nên xe kém vững vàng, dễ bị lật đổ.Nội dung Cân bằng không bền Cân bằng bền Cân bằng phiếm định Tính chất Đặc điểm Khi vật bị lệch ra khỏi VTCB, vật không thể tự trở về VTCB ban đầu Khi vật bị lệch ra khỏi VTCB, vật tự trở về VTCB ban đầu Khi vật bị lệch ra khỏi VTCB, vật sẽ đứng yên ở vị trí mớiTrọng tâm cao nhất so với các vị trí lân cận khác Trọng tâm thấp nhất so với các vị trí lân cận khácTrọng tâm có độ cao không đổi hoặc có vị trí không đổi Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế:tăng diện tích mặt chân đế và giảm độ cao trọng tâm.trọng lực phải có giá xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng ta cần:Nghệ sĩ xiếc lúc đang đi trên dây có cầm trong tay một cái gậy nặng, dài nhằm mục đích gì?	Các diễn viên xiếc cần cầm trên tay một cây gậy dài, nặng để điều chỉnh vị trí trọng tâm của người rơi vào mặt chân đế. Độ nghiêng của cái gậy về phía này hay phía kia tạo khả năng nhanh chóng chuyển dịch trọng tâm chung và nhờ đó mà giữ được sự cân bằng.	Vì lúc đi trên dây căng thẳng, nghệ sĩ xiếc nhất thiết phải chú ý giữ sao cho đường thẳng đứng qua trọng tâm của cơ thể (giá của trọng lực) phải luôn luôn đi qua đoạn dây tiếp xúc với bàn chân hoặc bánh xe.DẶN DÒBài tập về nhà: Bài tập SGK, các bài tập trong SBT.Đọc bài mới bài 21.