Một người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P = 200 N. Người ấy tác dụng một lực F vào đầu trên của tấm gỗ (vuông góc với tấm gỗ) để giữ cho nó hợp với mặt đất một góc a = 30°. Độ lớn lực F bằng

Đáp án đúng: A

Điều kiện để thanh cân bằng:

$M_{\overrightarrow{P}}=M_{\overrightarrow{F}}$$\iff P.\frac{\ell }{2}\cos {30}^o=F.\ell$$\Rightarrow F=\frac{P}{2}\cos {30}^o=\frac{200}{2}\cos {30}^o=86,6N$

* Phương pháp giải bài tập mômen lực :

Bài toán 1: Bài tập về moment lực

- Bước 1: Xác định trục quay, lực tác dụng.

- Bước 2: Xác định cánh tay đòn: Từ điểm trên trục quay dựng đường thẳng vuông góc đến giá của lực.

- Bước 3: Áp dụng công thức xác định độ lớn moment lực và ngẫu lực để thực hiện các yêu cầu của bài tập:

+ Moment của lực: M = F.d

+ Moment của ngẫu lực: $M=F_1.d_1+F_2.d_2=F.(d_1+d_2)=F.d$

Bài toán 2: Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của các lực không song song

Bước 1: Xác định các lực tác dụng lên vật rắn

Bước 2:

+ Xác định trục quay của vật rắn.

+ Xác định cánh tay đòn của các lực.

Bước 3:

Áp dụng quy tắc momen lực: $\Sigma$M_{cùng chiều kim đồng hồ} = $\Sigma$M_{ngược chiều kim đồng hồ}

* Điều kiện cân bằng của một vật rắn là:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng 0

+ Tổng các moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì chọn làm trục quay bằng 0 (nếu chọn một chiều quay làm chiều dương).

Ví dụ: Xét một thanh cứng tựa vào tường

+ Điều kiện cân bằng thứ nhất là tổng các lực tác dụng lên vật bằng 0

$\overrightarrow{{\mathrm{N}}_{\mathrm{A}}}+\overrightarrow{{\mathrm{N}}_{\mathrm{B}}}+\overrightarrow{{\mathrm{F}}_{\mathrm{msn}}}+\overrightarrow{\mathrm{P}}=0$

+Điều kiện cân bằng thứ hai đối với trục quay A

$\text{P.}\frac{1}{2}\sqrt{{\mathrm{h}}^2+{\mathrm{d}}^2}-{\mathrm{N}}_{\mathrm{B}}.\mathrm{h}=0$

( vì $\overrightarrow{{\mathrm{N}}_{\mathrm{A}}}$và $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_{\mathrm{msn}}}$ đều là hai lực đi qua trục quay A nên chúng có cánh tay đòn bằng 0)

Xem thêm tài liệu liên quan:

Lý thuyết Moment lực. Cân bằng của vật rắn (Kết nối tri thức ) hay, chi tiết | Vật Lí 10

Trắc nghiệm Vật lí 10 Bài 21. Moment lực. Cân bằng của vật rắn có đáp án