Nêu Quy Tắc Tìm Hợp Lực Của Hai Lực Có Giá đồng Quy - Top Lời Giải

Hợp lực của hai lực đồng quy, đồng phẳng tác dụng vào cùng một vật rắn là một lực cùng nằm trong mặt phẳng chứa hai lực đó, có tác dụng giống hệt hai lực thành phần. Vậy quy tắc tìm hợp lực của hai lực có giá đồng quy là gì? Cùng Toploigiai tìm hiểu qua bài viết dưới đây!

Mục lục nội dung Hợp lực của hai lực đồng quy là gì?Quy tắc tìm hợp lực của hai lực có giá đồng quyQuy tắc hợp hai lực đồng quy đồng phẳng (cùng nằm trên mặt phẳng)Cách tổng hợp, phân tích lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành Một số bài tập minh họa

Hợp lực của hai lực đồng quy là gì?

Hợp lực của hai lực đồng quy, đồng phẳng tác dụng vào cùng một vật rắn là một lực cùng nằm trong mặt phẳng chứa hai lực đó, có tác dụng giống hệt hai lực thành phần.

Quy tắc tìm hợp lực của hai lực có giá đồng quy

Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy:

Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ra phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.

 

Ví dụ: Một quả cầu đồng chất có khối lượng 3kg được treo vào tường nhờ một sợi dây. Dây làm với tường một góc α = 200. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc của quả cầu với tường. Cho g = 9.8 m/s2. Hãy xác định lực căng của dây tác dụng lên quả cầu.

Giải: Quả cầu chịu tác dụng của ba lực: Trọng lực P→; lực căng dây T→ và lực N→ của tường. Do bỏ qua ma sát nên lực N→ vuông góc với tường. Vì quả cầu đứng yên nên ba lực này phải đồng phẳng, đồng quy tại tâm O của quả cầu và  T→ + N→ = -P→

Ta trượt ba lực trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi thực hiện phép tổng hợp lực như đã làm với chất điểm. 

Ta có:  

Quy tắc hợp hai lực đồng quy đồng phẳng (cùng nằm trên mặt phẳng)

1. Trường hợp 1: Hợp hai lực đồng quy, đồng phẳng cùng tác dụng vào một vật rắn

Phương pháp: Áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của hai lực đồng quy tác dụng vào vật rắn

2. Trường hợp 2: Hợp hai lực đồng phẳng, chưa đồng quy

Phương pháp: Trượt điểm đặt hai lực trên giá của hai lực tác dụng vào vật rắn đến điểm đồng quy, sau đó áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp của hai lực đồng quy tác dụng vào vật rắn.

Kết luận:

- Quy tắc hợp hai lực đồng quy không song song cùng nằm trên mặt phẳng: Trượt hai lực trên giá của chúng đến điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của hai lực đồng quy.

Hợp lực của hai lực đồng quy, đồng phẳng tác dụng vào cùng một vật rắn là một lực cũng nằm trong mặt phẳng chứa hai lực đó, có tác dụng giống hệt hai lực thành phần.

+ Vecto hợp lực:

+ Độ lớn của hợp lực:

Với α là góc hợp của hai lực thành phần F1 và F2.

Cách tổng hợp, phân tích lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành 

Tổng hợp lực: là thay thế hai hay nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bởi một lực sao cho tác dụng vẫn không thay đổi.

   + Lực thay thế gọi là hợp lực.

   + Phương pháp tìm hợp lực gọi là tổng hợp lực.

Quy tắc hình bình hành: Hợp lực của hai lực quy đồng được biểu diễn bằng đường chéo của hình bình hành mà hai cạnh là những vecto biểu diễn hai lực thành phần.

Tổng hợp ba lực F1→ ,  F2→ ,  F3→

- Lựa 2 cặp lực theo thứ tự ưu tiên cùng chiều hoặc ngược chiều or vuông góc tổng hợp chúng thành 1 lực tổng hợp  F12→

- Tiếp tục tổng hợp lực tổng hợp F12→ trên với lực F3→ còn lại cho ra được lực tổng hợp cuối cùng.

Theo công thức của quy tắc hình bình hành:

F2 = F12 + F22 + 2.F1.F2.cosα

- Lưu ý: Nếu có hai lực, thì hợp lực có giá trị trong khoảng: | F1 - F2 | ≤ Fhl ≤ | F1 + F2 |

- Phân tích lực (Ngược với tổng hợp lực): là thay thế 1 lực bởi 2 hay nhiều lực tác dụng đồng thời sao cho tác dụng vẫn không thay đổi.

Một số bài tập minh họa

Bài 1: 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.

Hướng dẫn:

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°

Bài 2: Một vật nằm trên mặt nghiêng góc 30° so với phương ngang chịu trọng lực tác dụng có độ lớn là 50 N. Xác định độ lớn các thành phần của trọng lực theo các phương vuông góc và song song với mặt nghiêng.

Hướng dẫn:

P1 = Psinα = 25 N

P2 = Pcosα = 25√3 N

Bài 3: Cho lực F có độ lớn 100 N và có hướng tạo với trục Ox một góc 36,87° và tạo với Oy một góc 53,13°. Xác định độ lớn các thành phần của lực F trên các trục Ox và Oy.

Hướng dẫn:

36.87° + 53.13° = 90°

Fx = F.cos(36,87°) = 80 N

Fy = F.sin(53,13°) = 60 N