Bài 14. Moment lực. Điều kiện cân bằng của vật trang 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93 Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo...

Câu hỏi trang 87 Mở đầu

Lời giải chi tiết :

Dựa vào quy tắc moment lực và điều kiện cân bằng của vật mà bạn nhỏ có thể làm được như vậy.

Câu hỏi trang 87 CH 1

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình vẽ

Lời giải chi tiết :

Chuyển động của cánh cửa: cánh cửa di chuyển từ từ xa dần bạn học sinh khi chịu lực từ cánh tay của bạn học sinh.

Câu hỏi trang 88 CH 2

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình vẽ

Lời giải chi tiết :

Từ Hình 14.4, ta thấy rằng vị trí đặt lực càng xa trục quay thì tác dụng làm quay của lực càng lớn.

Câu hỏi trang 88 CH 3

Hướng dẫn giải :

Liên hệ thực tế và quan sát hình vẽ

Lời giải chi tiết :

Lực không gây ra tác dụng làm quay vật nếu lực có phương song song với trục quay.

Trong Hình 14.4, lực có phương vuông góc với trục quay mới có tác dụng làm quay vật.

Câu hỏi trang 88 Luyện tập

Hướng dẫn giải :

- Quan sát hình vẽ

- Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.

- Biểu thức tính moment lực: M = F.d

Lời giải chi tiết :

Từ hình vẽ, ta thấy khoảng cách từ trục quay đến giá của lực bằng chiều dài l của mỏ lết

=> Cánh tay đòn d = 20 cm.

=> Moment lực: M = F.d = 50.0,2 = 10 (N.m)

Câu hỏi trang 89 CH 4

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình vẽ

Lời giải chi tiết :

a) Các cặp lực trong Hình 14.6a và Hình 14.6b được xác định như hình vẽ

b)

- Tính chất chuyển động của các cặp lực này:

+ Độ lớn bằng nhau

+ Phương song song, chiều ngược nhau

- Các vật đang xét đều chuyển động ngược chiều kim đồng hồ.

Câu hỏi trang 89 CH 5

Hướng dẫn giải :

Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật được gọi là ngẫu lực.

Lời giải chi tiết :

Do ngẫu lực là tổng hợp của hai lực song song, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau nên không thể tổng hợp ngẫu lực được

Câu hỏi trang 90 Vận dụng

Hướng dẫn giải :

Liên hệ thực tế

Lời giải chi tiết :

Ứng dụng của ngẫu lực trong đời sống:

+ Vặn khóa cửa

+ Tháo bánh xe

+ Vặn nút ga

+ Vặn nắp chai nước

+ Vặn chìa khóa xe...

Câu hỏi trang 90 CH 6

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình và vận dụng kiến thức đã học

Lời giải chi tiết :

a) Các lực tác dụng lên thanh chắn: trọng lực P

b)

- Lực tác dụng làm thanh chắn xoay cùng chiều kim đồng hồ: trọng lực P, lực nâng F

- Lực tác dụng làm thanh chắn xoay ngược chiều kim đồng hồ: trọng lực P.

Câu hỏi trang 90 CH 7

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình vẽ

Lời giải chi tiết :

- Lực tác dụng làm cân quay cùng chiều kim đồng hồ: lực kéo

- Lực tác dụng làm cân quay ngược chiều kim đồng hồ: lực đẩy.

Câu hỏi trang 91

Lời giải chi tiết :

a) Điều kiện thanh chắn không có chuyển động tịnh tiến: trọng tâm của vật không chuyển động.

b) Điều kiện để thanh chắn không có chuyển động quay: trọng tâm của vật chuyển động.

Câu hỏi trang 92 Luyện tập

Phương pháp giải:

Biểu thức lực tổng hợp của hai lực song song cùng chiều:

\(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}\)

Khi vật rắn ở trạng thái cân bằng, lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng 0.

Lời giải chi tiết :

Ta có:

\(\begin{array}{l}\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{{m_1}.g}}{{{m_2}.g}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} \Rightarrow {d_2} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}}.{d_1} = \frac{5}{2}.20 = 50(cm)\end{array}\)

Do nêm nằm cân bằng => Lực do cạnh nêm tác dụng lên điểm tựa O bằng 0.

Câu hỏi trang 92 Vận dụng

Hướng dẫn giải :

Điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng không.

+ Tổng moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì bằng không.

Lời giải chi tiết :

Các yếu tố an toàn để giữ thăng bằng trên dây của diễn viên xiếc là:

+ Tổng tất cả các lực tác dụng lên dây phải bằng 0.

+ Tổng rmoment lực tác dụng lên dây bằng 0.

Câu hỏi trang 92 Bài tập 1

Hướng dẫn giải :

Biểu thức tính moment lực: M = F.d

Trong đó:

+ M: moment lực (N.m)

+ F: lực tác dụng làm quay vật (N)

+ d: cánh tay đòn – khoảng cách từ giá của lực đến trục quay (m)

Lời giải chi tiết :

Ta có F = 80 N; d = 40 cm = 0,4 m

=> Moment lực đối với trục quay qua tâm cối xay là: M = F.d = 80.0,4 = 32 (N.m).

Câu hỏi trang 93

Hướng dẫn giải :

Quy tắc moment lực: \({M_1} + {M_2} + ... = M_1^’ + M_2^’ + ...\)

Lời giải chi tiết:

Gọi lực do búa tác dụng lên đinh là F’

Áp dụng quy tắc moment lực ta có: F.d = F’.d’.sinα ( d: khoảng cách từ giá của lực F đến trục quay, d’ là khoảng cách từ đầu búa đến trục quay)

=> 150.0,3 = F’.0,05.sin 30⁰

=> F’ = 1800 (N).