Bài 13: Tổng Hợp Và Phân Tích Lực. Cân Bằng Lực | Vật Lí 10 | Chương III: Động Lực Học - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Kết nối tri thức Vật lí 10 Chương III: Động Lực Học Bài 13: Tổng Hợp Và Phân Tích Lực. Cân Bằng Lực


Trang 55

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-0

Gia tốc chuyển động của vật phụ thuộc như thế nào vào lực tác dụng và khối lượng vật?

Có những loại lực nào thường gặp trong thực tiễn?

Nội dung

• Tổng hợp lực: song song và đồng quy (bằng lí thuyết và thực hành).

• Phân tích lực thành các lực thành phần vuông góc.

• Ba định luật Newton.

• Khối lượng và quán tính.

• Các lực cơ: trọng lực, lực ma sát, lực cản khi một vật chuyển động trong nước (hoặc trong không khi), lực nâng (đầy lên trên) của nước, lực căng dây.

• Cân bằng lực, moment lực, moment ngẫu lực, quy tắc moment.

Trang 56

 Khởi động

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-1

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-2, hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-3

Tàu kéo

Hai tàu kéo giống nhau dùng dây cáp để kéo một tàu chở hàng bị chết máy vào cảng bằng hai lực F và F, như hình dưới đây.

– Tàu chở hàng sẽ chuyển động theo hướng nào?

– Làm thế nào để tính được độ lớn của lực kéo tác dụng lên tàu chở hàng?

I. TỔNG HỢP LỰC – HỢP LỰC TÁC DỤNG

Tổng hợp lực là phép thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy.

Lực thay thế này gọi là hợp lực.

Về mặt toán học, ta có thể tìm hợp lực bằng phép cộng vectơ:

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-4 (13.1)

Câu hỏi

Tại sao lực đẩy của người bố trong Hình 13.1b có tác dụng như lực đẩy của hai anh em?

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-5

Thôi, hai con để bổ đẩy tiếp cho

Hình 13.1. Ví dụ về tổng hợp lực

Trang 57

1. Tổng hợp hai lực cùng phương

Câu hỏi

1. Dựa vào Hình 13.2, hãy nêu cách xác định độ lớn và chiều của hợp lực trong hai trường hợp:

a) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, cùng chiều (Hình 13.2a).

b) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều (Hình 13.2b).

2. Nêu quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương.

a) hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-6

b) hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-7

Hình 13.2. Tổng hợp hai lực cùng phương

2. Tổng hợp hai lực đồng quy – Quy tắc hình bình hành

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-8

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-9, hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-10

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-11

Hình 13.3. Tổng hợp lực theo quy tắc hình bình hành

Từ các thí nghiệm và thực tế, người ta thấy rằng phép tổng hợp hai lực đồng quy tuân theo quy tắc hình bình hành sau đây (Hình 13.3):

• Bước 1: Vẽ hai vectơ hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-12hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-13 đồng quy tại 0.

• Bước 2: Vẽ một hình bình hành có hai cạnh liền kề trùng với hai vectơ hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-14hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-15

.

• Bước 3: Vẽ đường chéo hình bình hành có cùng gốc 0. Vectơ hợp lực hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-16 trùng với đường chéo này.

Câu hỏi

1. Cho hai lực đồng quy có độ lớn hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-17 = 6 N và hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-18 = 8 N.

Nếu hợp lực có độ lớn F = 10 N thì góc giữa hai lực hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-19hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-20

bằng bao nhiêu? Vẽ hình minh hoạ.

2. Giả sử lực kéo của mỗi tàu kéo ở đầu bài đều có độ lớn bằng 8 000 N và góc giữa hai dây cáp bằng 30.

a) Biểu diễn các lực kéo của mỗi tàu và hợp lực tác dụng vào tàu chở hàng.

b) Tính độ lớn của hợp lực của hai lực kéo.

c) Xác định phương và chiều của hợp lực.

d) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng 90 thì hợp lực của hai lực kéo có phương, chiều và độ lớn như thế nào?

Trang 58

II. CÁC LỰC CÂN BẰNG VÀ KHÔNG CÂN BẰNG

1. Các lực cân bằng

Xét trường hợp vật đứng yên dưới tác dụng của nhiều lực. Khi đó tổng hợp các lực tác dụng lên vật bằng 0. Ta nói các lực tác dụng lên vật là các lực cân bằng và vật ở trạng thái cân bằng.

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-21 (13.2)

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-22

Hình 13.4. Hai lực hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-23hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-24 cân bằng nhau

Câu hỏi

Quan sát quyển sách đang nằm yên trên mặt bàn (Hình 13.5).

a) Có những lực nào tác dụng lên quyển sách?

b) Các lực này có cân bằng không? Vì sao?

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-25

Hình 13.5

2. Các lực không cân bằng

Khi hợp lực của các lực khác 0 thì các lực này không cân bằng. Hợp lực hay lực không cần bằng này tác dụng vào một vật có thể làm thay đổi vận tốc của vật.

Câu hỏi

1. Một ô tô chịu một lực hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-26 = 400 N hướng về phía trước và một lực hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-27 = 300 N hướng về phía sau (Hình 13.6). Hỏi hợp lực tác dụng lên ô tô có độ lớn bằng bao nhiêu và hướng về phía nào?

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-28

Hình 13.6

2. Quan sát mỗi cặp tình huống ở Hình 13.7.

a) Tình huống nào có hợp lực khác 0?

b) Mô tả sự thay đổi vận tốc (độ lớn, hướng) của mỗi vật trong hình, nếu có.

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-29

a) Bút chỉ nằm yên trên mặt bàn

b) Dùng tay đẩy để bút chỉ chuyển động nhanh dần

c) Quả bóng đang nằm yên ở gần mép bàn

d) Quả bóng vừa rơi khỏi mép bàn

Hình 13.7

Trang 59

III. PHÂN TÍCH LỰC

Phân tích lực là phép thay thế một lực thành hai lực thành phần có tác dụng giống hệt như lực ấy.

1. Quy tắc

a) Thường người ta phân tích lực thành hai lực vuông góc với nhau để lực thành phần này không có tác dụng nào theo phương của lực thành phần kia.

b) Phân tích lực là phép làm ngược lại với tổng hợp lực nhưng chỉ được áp dụng vào trường hợp riêng nêu ở trên. Hình 13.8 cho biết cách phân tích một lực hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-30

theo hai trục.

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-31

Hình 13.8

2. Chú ý

Chỉ khi xác định được một lực có tác dụng theo hai phương vuông góc góc nào thì mới phân tích lực theo hai phương vuông góc đó.

3. Ví dụ

Xét một vật đang trượt trên một mặt phẳng nghiêng nhãn (Hình 13.9). Trọng lực P có tác dụng: một mặt nó ép vật vào mặt phẳng nghiêng, mặt khác nó kéo vật trượt theo mặt phẳng nghiêng xuống dưới. Vì thế ta phân tích trọng lực P theo hai phương vuông góc như Hình 13.9.

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-32

Hình 13.9

Câu hỏi

Một vật được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng nhẵn bởi một lò xo (Hình 13.10).

hinh-anh-bai-13-tong-hop-va-phan-tich-luc-can-bang-luc-13334-33

Hình 13.10

1. Có những lực nào tác dụng lên vật? thành phần và nêu rõ tác dụng của hai lực này. UNG

2. Phân tích trọng lực tác dụng lên vật thành hai lực

EM ĐÃ HỌC

• Tổng hợp lực là phép thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực.

• Tổng hợp hai lực cùng phương và đồng quy đều tuân theo quy tắc cộng véc tơ.

• Nếu các lực tác dụng lên một vật cân bằng nhau thì hợp lực tác dụng lên vật bằng 0.

• Nếu các lực tác dụng lên một vật không cân bằng thì hợp lực tác dụng lên vật đó khác 0. Khi đó, vận tốc của vật thay đổi (độ lớn, hướng).

• Phân tích lực là phép thay thế một lực bằng hai lực thành phần có tác dụng giống hệt lực đó.

EM CÓ THỂ

1. Vận dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của hai lực đồng quy.

2. Phân tích được một lực thành hai lực thành phần vuông góc.

Tin tức mới


Đánh giá

Bài 13: Tổng Hợp Và Phân Tích Lực. Cân Bằng Lực | Vật Lí 10 | Chương III: Động Lực Học - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Tổng số sao của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá
Xếp hạng: 5 / 5 sao

Bình Luận

Để Lại Bình Luận Của Bạn

Vật Lí 10

  1. Chương I: Mở Đầu
  2. Chương II: Động Học
  3. Chương III: Động Lực Học
  4. Chương IV: Năng Lượng Công, Công Suất
  5. Chương V: Động Lượng
  6. Chương VI: Chuyển Động Tròn Đều
  7. Chương VII: Biến Dạng Của Vật Rắn. Áp Suất Chất Lỏng.

Tin tức mới

Môn Học Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Chuyên đề học tập Toán 10

Chuyên đề học tập Vật lí 10

Chuyên đề học tập Ngữ văn 10

Chuyên đề học tập Hóa học 10

Chuyên đề học tập Sinh học 10

Chuyên đề học tập Lịch sử 10

Chuyên đề học tập Địa lí 10

Chuyên đề học tập Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10

Chuyên đề học tập Âm nhạc 10

Chuyên đề học tập Công nghệ 10 (Công nghệ trồng trọt)

Chuyên đề học tập Mĩ thuật 10

Chuyên đề học tập Công nghệ 10 (Thiết kế và Công nghệ)

Chuyên đề học tập Tin học 10 (Định hướng khoa học máy tính)

Chuyên đề học tập Tin học 10 (Định hướng tin học ứng dụng)

Công nghệ trồng trọt 10

Vật Lí 10

Hóa học 10

Sinh học 10

Âm nhạc 10

Giáo Dục Quốc Phòng Và An Ninh 10

Ngữ văn 10 - Tập 1

Ngữ văn 10 - Tập 2

Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật 10

Giáo dục thể chất cầu lông

Giáo dục thể chất bóng đá

Giáo dục thể chất bóng chuyền

Giáo dục thể chất bóng rổ

Hoạt Động Trải Nghiệm, Hướng Nghiệp 10

Công Nghệ 10

Địa Lí 10

Toán 10 - Tập 1

Toán 10 - Tập 2

Lịch Sử 10

Mĩ thuật_Thiết kế thời trang 10

Mĩ thuật_Thiết kế mĩ thuật sân khấu, điện ảnh 10

Mĩ thuật_Thiết kế công nghiệp 10

Mĩ thuật_Thiết kế đồ hoạ 10

Mĩ thuật_Thiết kế mĩ thuật đa phương tiện 10

Mĩ thuật_Lí luận và lịch sử mĩ thuật 10

Mĩ thuật _Điêu khắc 10

Mĩ thuật_Đồ hoạ (tranh in) 10

Mĩ thuật_Hội hoạ 10

Mĩ thuật_Kiến trúc 10

Tin Học 10

Giải bài tập Sinh học 10

Giải bài tập Hóa học 10

Giải bài tập Vật lý 10

Bộ Sách Lớp 10

Giáo Dục Việt Nam

Bộ Sách Giáo Khoa của Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam

Tài liệu học tập

Đây là tài liệu tham khảo hỗ trợ trong quá trình học tập

Global Success & Bộ Giáo Dục - Đào Tạo

Bộ sách Global Success & Bộ Giáo Dục - Đào Tạo là sự kết hợp giữa ngôn ngữ Tiếng Anh theo lối giảng dạy truyền thống và cập nhật những phương thức quốc tế

Cánh Diều

Bộ sách giáo khoa của Nhà xuất bản Cánh Diều

Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Sách giáo khoa của nhà xuất bản Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Sách Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Lớp 1

Sách giáo khoa dành cho lớp 1

Lớp 6

Sách giáo khoa dành cho lớp 6

Lớp 5

Sách giáo khoa dành cho lớp 5

Lớp 4

Sách giáo khoa dành cho lớp 4

Lớp 2

Sách giáo khoa dành cho lớp 2

Lớp 3

Sách giáo khoa dành cho lớp 3

Lớp 7

Sách giáo khoa dành cho lớp 7

Lớp 8

Sách giáo khoa dành cho lớp 8

Lớp 9

Sách giáo khoa dành cho lớp 9

Lớp 10

Sách giáo khoa dành cho lớp 10

Lớp 11

Sách giáo khoa dành cho lớp 11

Lớp 12

Sách giáo khoa dành cho lớp 12

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.