Công thức tổng hợp lực 2024 mới nhất

diep4602 Ngày: 27-12-2023 Tổng hợp kiến thức

130

Với Công thức tổng hợp lực Vật lí lớp 10 chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng nhớ toàn bộ các công thức tính suất điện động từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Công thức tổng hợp lực 2024 mới nhất

1. Khái niệm tổng hợp lực

- Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

- Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực đó. Lực thay thế gọi là hợp lực.

- Tổng hợp lực tuân theo quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.

2. Công thức tổng hợp lực

Tổng hợp lực của 2 lực thành phần đồng quy: Công thức tổng hợp lực

- Giả sử Công thức tổng hợp lực hợp với nhau một góc α, tổng hợp lực theo quy tắc hình bình hành ta được:

Công thức tổng hợp lực

- Độ lớn lực tổng hợp: Công thức tổng hợp lực ; |F₁ – F₂| ≤ F ≤ F₁ + F₂

+ Nếu Công thức tổng hợp lực ; α = 0⁰ => F = F₁ + F₂

Công thức tổng hợp lực

+ Nếu Công thức tổng hợp lực

Công thức tổng hợp lực

+ Nếu Công thức tổng hợp lực

Công thức tổng hợp lực

- Nếu F₁ = F₂ = A : F = 2A.cos Công thức tổng hợp lực

Công thức tổng hợp lực

- Nếu F₁ = F₂ = A và : α = 120⁰: F = F₁ = F₂ = A

Công thức tổng hợp lực

3. Kiến thức mở rộng

- Nếu có nhiều lực tác dụng vào chất điểm Công thức tổng hợp lực thì:

+ Ưu tiên tổng hợp các lực cùng chiều hoặc ngược chiều hoặc vuông góc trước. Sau đó, tiếp tục tổng hợp hợp lực của các lực trên với các lực còn lại theo quy tắc hình bình hành.

+ Áp dụng công thức tính độ lớn của hợp lực ở phần 2 nhỏ.

- Ngoài ra có thể tính độ lớn của lực, hợp lưc thông qua các định lý của tam giác thường trong toán học:

Công thức tổng hợp lực

+ Sử dụng định lý hàm cosin trong tam giác:

F₁² = F₃² + F₂² - 2F₃F₂cosα₁

F₂² = F₁² + F₃² - 2F₁F₃cosα₂

F₃² = F₁² + F₂² - 2F₁F₂cosα₃

+ Sử dụng định lý hàm sin trong tam giác:

Công thức tổng hợp lực

4. Bài tập tổng hợp lực

Câu 1: Hai lực có giá đồng quy có độ lớn F₁ = F₂ = 10N có Công thức tổng hợp lực . Hợp lực của hai lực này có độ lớn là bao nhiêu?

Lời giải

Ta có, hợp lực của hai lực thành phần Công thức tổng hợp lực

Thay số vào, ta được:

Công thức tổng hợp lực

Câu 2: Vật rắn nằm cân bằng như hình vẽ, góc hợp bởi lực căng của dây là 150⁰. Trọng lượng của vật là bao nhiêu? Biết độ lớn lực căng của hai dây là 200N

Công thức tổng hợp lực

Lời giải:

Công thức tổng hợp lực

Theo đầu bài, ta có:

T₁= T₂= T = 200N; α = 150⁰

Gọi hợp lực của hai lực căng dây là Công thức tổng hợp lực

Ta có, vật rắn nằm cân bằng:

Công thức tổng hợp lực

Câu 3: Có hai lực đồng quy $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ . Gọi $α$ là góc hợp bởi $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ và $\vec{F} = \vec{F_{1}} + \vec{F_{2}}$ . Nếu $F = F_{1} - F_{2}$ thì :

A. $α = 0^{0}$ .

B. $α = 9 0^{0}$ .

C. $α = 180^{0}$ .

D. $0 < a < 90^{0}$ .

Lời giải:

Đáp án đúng là: C.

C - đúng vì trường hợp này độ lớn lực tổng hợp bằng hiệu hai lực thành phần nên $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ là hai lực cùng phương, ngược chiều. Suy ra góc xen giữa hai lực bằng 180⁰.

Câu 4: Phân tích lực $\vec{F}$ thành hai lực ${\vec{F}}_{1}$ và ${\vec{F}}_{2}$ hai lực này vuông góc nhau. Biết độ lớn của lực F = 100N ; F₁ = 60N thì độ lớn của lực F₂ là:

A. $F_{2} = 40$ N.

B. $\sqrt{13600}$ N.

C. $F_{2} = 80$ N.

D. $F_{2} = 640$ N.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C.

Ta sử dụng quy tắc hình bình hành cho hai lực vuông góc

$F = \sqrt{F_{1}^{2} {+F}_{2}^{2}} \Rightarrow 100 = \sqrt{60^{2} + F_{2}^{2}} \Rightarrow F_{2} = 80$ N.

Câu 5: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F₁ = F₂ = 30 N. Góc tạo bởi hai lực là 120^o. Độ lớn của hợp lực :

A. 60 N

B. $30 \sqrt{2}$ N.

C. 30 N.

D. $15 \sqrt{3}$ N .

Lời giải:

Đáp án đúng là: C.

Áp dụng công thức: $F^{2} {= F}_{1}^{2} {+ F}_{2}^{2} {+ 2F}_{1} F_{2} . \cos α$

$\Rightarrow F^{2} = {2.30}^{2} + 2.30.30. \cos 120^{0}$

$\Rightarrow F = 30 N$

Bài 6: Cho hai lực đồng quy có độ lớn 4(N) và 5(N) hợp với nhau một góc α. Tính góc α ? Biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn bằng 7,8(N)

Lời giải: Ta có F₁ = 4 N F₂ = 5 N F = 7.8 N Hỏi α = ?

Theo công thức của quy tắc hình bình hành:

F² = F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂.cosα

Suy ra α = 60°15'

Bài 7: Cho ba lực đồng qui cùng nằm trên một mặt phẳng, có độ lớn F₁ = F₂ = F₃ = 20(N) và từng đôi một hợp với nhau thành góc 120° . Hợp lực của chúng có độ lớn là bao nhiêu?

Lời giải:

Công thức tổng hợp lực 2024 mới nhất (ảnh 2)

Ta có F→ = F₁→ + F₂→ + F₃→

Hay F→ = F₁→ + F₂₃→

Trên hình ta thấy F₂₃ có độ lớn là F₂₃ = 2F₂cos60° = F₁

Mà F₂₃ cùng phương ngược chiều với F₁ nên F_hl = 0

Bài 8: Tính hợp lực của hai lực đồng quy F₁ = 16 N; F₂ = 12 N trong các trương hợp góc hợp bởi hai lực lần lượt là α = 0°; 60°; 120°; 180°. Xác định góc hợp giữa hai lực để hợp lực có độ lớn 20 N.

Lời giải:

F² = F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂.cosα

Khi α = 0°; F = 28 N

Khi α = 60°; F = 24.3 N.

Khi α = 120°; F = 14.4 N.

Khi α = 180°; F = F₁ – F₂ = 4 N.

Khi F = 20 N ⇒ α = 90°

Xem thêm tổng hợp công thức môn Vật lý lớp 10 đầy đủ, chi tiết khác:

Công thức tính tốc độ trung bình

Công thức tính vận tốc trung bình

Công thức tính vận tốc tức thời

Công thức tính tương đối của vận tốc