Tổng Hợp đầy đủ Kiến Thức Cần Nhớ Về Momen Lực - Không Thể Bỏ Qua

TỔNG HỢP ĐẦY ĐỦ KIẾN THỨC CẦN NHỚ VỀ MOMEN LỰC

Trong bộ môn Vật lý lớp 10, các em sẽ cần học về chủ đề Momen lực. Sau đây cunghocvui.com sẽ tổng quát kiến thức về phần này.

A. Lý thuyết

I. Momen lực

1. Momen lực là gì?

Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.

2. Công thức tính momen lực

- Công thức: M = F.d

Trong đó:

+ F: độ lớn lực tác dụng (N);

+ d: cánh tay đòn (m);

+ M: momen lực (N.m);

Cánh tay đòn = khoảng cách từ tâm quay đến giá của lực.

- Nhận xét:

+ Khi d = 0 => M = 0, nếu giá của lực đi qua tâm quay thì lực không có tác dụng làm quay.

+ Khi M = F.d, muốn tăng M ta có thể tăng độ lớn của lực hoặc độ dài của cánh tay đòn.

3. Quy tắc momen lực (điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay)

Vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng khi tổng M làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng M có tác dụng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

\(\sum M_{cùng chiều kim đồng hồ} = \sum M_{ngược chiều kim đồng hồ}\).

II. Ngẫu lực

1. Ngẫu lực là gì?

Hình minh họa về ngẫu lực gồm hệ hai lực \(F_1 = F_2\) song song ngược chiều cùng tác dụng vào một vật.

- Ngẫu lực là hệ hai lực song song ngược chiều cùng độ lớn tác dụng vào một vật.

- Đối với vật rắn ngẫu lực làm vật rắn quay quanh trục, đi qua trọng tâm vật rắn.

- Đối với vật rắn có trục quay cố định, nếu trục quay không trùng trục đi qua trọng tâm của vật rắn, momen của ngẫu lực sẽ làm cho vật bị rung lắc. Vì vậy, trong chế tao máy, người ta thường làm các động cơ quay tròn và có tâm đối xứng trùng với trục quay của vật rắn.

2. Momen của ngẫu lực

\(M = F_1d_1 + F_2d_2 = F(d_1 + d_2) = F.d\)

Trong đó:

+ M: momen ngẫu lực (N.m);

+ F: lực tác dụng;

+ d: cánh tay đòn của ngẫu lực.

Công thức liên quan tại đây.

B. Bài tập momen lực

1. Một tấm ván có khối lượng 50kg được bắc qua một con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa A 1,8m và cách điểm tựa B 1,2m. Hãy xác định các lực mà tấn ván tác dụng lên hai bờ mương. Lấy g = 10\(m/s^2\).

Giải:

Thanh AB chịu tác dụng của hai lực làm quay quanh trục B, như hình vẽ:

Quy tắc momen đối với trục quay B: \(F_1(AB) = P(GB)\)

Với BG = 1,2m

AB = AG + GB = 1,8 + 1,2 = 3m.

=> \(F_1\).3 = 500.1,2 => \(F_1\) = 200N.

Thanh AB chịu tác dụng của hai lực làm quay quanh trục A, như hình vẽ:

Quy tắc momen đối với trục quay A: \(F_2 (AB) = P (AG)\).

Với AG = 1,8m.

AB = AG + GB = 1,8 + 1,2 = 3m.

=> \(F_2\).3 = 500.1,8 => \(F_2\) = 300N.

2. Một thanh dài OA = 2m, khối lượng 4 kg, một đầu được gắn vào trần nhà thờ một bản lề O. Thanh được giữ nằm nghiêng nhờ một sợi dây thẳng đứng buộc ở đầu tự do của thanh như hình. Tính lực căng T của dây nếu trọng tâm cách bản lề O một đoạn thẳng bằng l = 1,2m. Tính g = 10 \(m/s^2\).

Giải:

Thanh AB chịu tác dụng của hai lực làm quay quanh trục O, như hình vẽ:

Quy tắc momen đối với trục quay O:

T (OH) = P (OK) => T (OA.cos\(\alpha \)) = P (OG.cos\(\alpha \))

Với: OG = 1,2m; OA = 2m

=> T.2 = 40.1,2 => T = 24N.

Vậy lực căng của sợi dây là 24N.

Trên đây là toàn bộ lý thuyết về momen lực, sau khi học xong, độc giả có thể tham khảo thêm các dạng bài tập tại cunghocvui.com

Tags momen lực momen ngẫu lực vật lý 10