Câu 2.61 trang 32 SBT Vật lý 10 - Cánh diều: Hai thanh dầm được đặt lên các cột đỡ tại O1 và O2...

Hai thanh dầm thép đồng chất, có trọng tâm tại A và B, đặt chồng lên nhau như hình 2.18. Thanh dài hơn có trọng lượng 10 kN.

a. Xác định hợp lực (độ lớn P và giá) của các trọng lực tác dụng lên hai thanh dầm.

b. Hai thanh dầm được đặt lên các cột đỡ tại O₁ và O₂. Để hệ đứng yên thì hợp lực của các lực đỡ bởi hai cột phải cân bằng với hợp lực xác định ở câu a. Hỏi mỗi cột đỡ chịu một lực bằng bao nhiêu?

Lời giải chi tiết:

a. Áp dụng quy tắc hợp lực song song, cùng chiều cho hai trọng lực và của hai thanh, ta xác định được hợp lực như hình 2.61G, trong đó:

Hai thanh dầm đồng chất, dựa vào hình vẽ ta có thể thấy thanh A có khối lượng bằng một nửa khối lượng thanh B

- Độ lớn P = P₁ + P₂ = 5 + 10 = 15 (kN)

- Giá của đi qua điểm O chia đoạn thẳng AB theo tỉ lệ:

Mà khoảng cách giữa giá của P1 và P2 là L/4 nên khoảng cách từ giá của P đến giá của P1 và P2 lần lượt là L/6 và L/12.

b. Hợp lực của các lực đỡ bởi hai cột phải cân bằng với

Tức là: F = P = 15 kN, F ngược chiều và có giá trùng với giá của

Vì là hợp lực của hai lực đỡ F1 và F2 song song, cùng chiều nên:

Ta xác định được lực mà mỗi cột đỡ phải chịu là:

F₁ = 8,75 kN và F₂ = 6,25 kN