Giải bài tập 13 Moment lực. Điều kiện cân bằng
Sách Giải bài tập 13 Moment lực - Tổng hợp lực và phân tích lực
Trong cuốn sách chân trời sáng tạo vật lí lớp 10, bài 13 giải bài tập về tổng hợp lực và phân tích lực. Nội dung bắt đầu bằng một ví dụ thực tế về sự cố của siêu tàu Ever Given ở kênh đào Suez, nơi mà các tàu kéo hướng khác nhau nhưng vẫn kéo tàu mắc kẹt. Câu hỏi được đặt ra là tại sao các tàu kéo chuyển động lệch phương với nhau nhưng vẫn kéo được tàu Ever Given khỏi điểm mắc kẹt?
Trả lời cho câu hỏi trên, các tác giả giải thích rằng các tàu lai dắt không chuyển động cùng hướng nhưng hợp lực kéo của chúng vẫn giúp kéo mũi tàu Ever Given khỏi điểm mắc cạn bằng cách hướng thuần thẳng về phía trước. Tiếp theo, sách đi vào phần tổng hợp và phân tích lực, nêu rõ những lực tác dụng lên vật trong các tình huống thực tế khác nhau và cách thức tính toán lực tổng hợp.
Thông qua ví dụ về gàu nước, thùng hàng, và viên bi, sách giải thích cách sử dụng quy tắc đa giác lực để phân tích các lực thành phần và lực tổng hợp của vật. Em học sinh được khuyến khích nhận xét về lực tổng hợp sau khi sử dụng quy tắc đa giác lực, và nhận ra rằng lực tổng hợp có thể thay thế các lực tác dụng vào cùng một vật một cách hiệu quả.
Bài tập và hướng dẫn giải
Luyện tập: Hãy chọn một trường hợp trong hình 13.2 để xác định lực tổng hợp tác dụng lên vật
Câu hỏi 3: Quan sát hình 13.7 và thực hiện các yêu cầu sau :
a. Xác định hướng của lực ma sát tác dụng lên khối gỗ ( hình 13.7a) và ván trượt ( hình 13.7b)
b. Trình bày phương pháp tính toán độ lớn của các lực ma sát này.
Luyện tập 2: Một cậu bé đang kéo thùng hàng trên mặt đất bằng sợi dây hợp với phương ngang một góc ( hình 13.9). Hãy tìm độ lớn lực kéo thành phần trên hai phương vuông góc và song song với mặt đất, biết độ lớn lực kéo cậu bé tác dụng lên dây là 12N
Vận dụng 1: Hãy vận dụng quy tắc phân tích lực để giải thích tại sao khi đưa những kiện hàng nặng từ mặt đất lên xe tải người ta thường dùng mặt hẳng nghiêng để đẩy hàng lên thay vì khiêng trực tiếp lên xe.
2. Thí nghiệm tổng hợp lực
Câu hỏi 4: Quan sát hình 13.10 chỉ ra các lực tác dụng lên móc treo
Câu hỏi 5: Đề xuất phương án xác định lực tổng hợp của hai lực đồng quy với dụng cụ được gợi ý trong bài
Câu hỏi 6: Đề xuất phương án xác định lực tổng hợp của hai lực song song với dụng cụ và cách bố trí được gợi ý trong bài.
Câu hỏi 7: Rút ra kết luận của kết quả thí nghiệm tổng hợp hai lực song song.
Luyện tập 3: Một người đang gánh lúa như hình 13.15. Hỏi vai người đặt ở vị trí nào trên đòn gánh để đòn gánh nằm ngang cân bằng trong suốt quá trình di chuyển . Biết khối lượng hai bó lúa lần lượt là $m_{1}$ = 7kg, $m_{2}$ = 5kg và chiều dài đòn ganhs là 1,5m. Xem như điểm treo hai bó lúa sát hai đầu đòn gánh và bỏ qua khối lượng đòn gánh.
Vận dụng: Dựa vào quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều, đề xuất phương án xác định trọng tâm của chiếc đũa ăn cơm
Bài tập 1. Một gấu bông được phơi trên dây treo nhẹ như hình bên.
a. Xác định các lực tác dụng lên gấu bông.
b. Vẽ hình để xác định lực tổng hợp của các lực do dây treo tác dụng lên gấu bông
c. Em có thể dựa vào lập luận mà không cần vẽ hình để xác định lực tổng hợp của dây treo được không ? Giải thích ?
Bài tập 2: Một chiếc thùng gỗ khối lượng m đang trượt xuống từ một dốc nghiêng $20^{\circ}$ so với phương ngang. Em hãy phân tích thành phần vecto trọng lực tác dụng lên thùng gỗ theo các phương Ox và Oy
Bài tập 3: Hai người đang khiêng một thùng hàng khối lượng 30kg bằng một đòn tre dài 2m. Hỏi phải treo thàng hàng ở điểm nào để lực đè lên vai người đi trước 100N. Bỏ qua khối lượng của đòn tre.
