Tổng Kết Chương III. Cân Bằng Và Chuyển động Của Vật Rắn

I. CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN

1. Các quy tắc hợp lực

a) Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy

Trượt hai lực trên giá của chúng đến điểm đồng quy của hai giá rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.

b) Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều

Hợp lực của hai lực song song, cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.

Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

$F = {F_1} + {F_2}$ $\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}$ (chia trong)

2. Các điều kiện cân bằng của một vật rắn

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song :

- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy ;

- Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba.

Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định là tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).

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.

$M=F.d.$

II. CHUYỂN ĐÔNG CỦA VẬT RẮN

1. Chuyển động tịnh tiến

$\overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ...}}{m}$

2. Chuyển động quay quanh một trục cố định

Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.

Mọi vật quay quanh một trục đều có mức quán tính. Vật có mức quán tính càng lớn thì càng khó thay đổi tốc độ góc.

Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay.

3. Ngẫu lực

Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.

Ngẫu lực tác dụng vào vật chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến.

Momen ngẫu lực được tính bằng công thức:

$M = F.d$

với:

- $F:$ độ lớn của mỗi lực ($N$)

- $d:$ cánh tay đòn của ngẫu lực ($m$)

- $M:$ momen của ngẫu lực ($N.m$)