Bài 19 : Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

C1 (trang 104 sgk Vật Lý 10): a) Lực kế chỉ giá trị F bằng bao nhiêu?

b) Chứng minh rằng, có thể tìm được tỉ số

(cho bởi thí nghiệm) bằng cách vận dụng qui tắc momen lực đối với trục quay O.

Trả lời:

Lực kế chỉ F bằng tổng độ lớn P₁ và P₂,

tức: F = P₁ + F₂.

Gọi trục quay là O , áp dụng quy tắc momen lực cho trục quay O , ta có:

P₁F₁ = P₂F₂ (d₁ = OO₁ và d₂ = OO₂)

C2 (trang 104 sgk Vật Lý 10): Coi thước là một đoạn thẳng nằm ngang. Hãy biểu diễn các vectơ lực

Trả lời:

Khi treo chung hai chùm quả cân vào tâm O, ta có hợp lực:

C3 (trang 105 sgk Vật Lý 10):

a) Tại sao trọng tâm của chiếc nhẫn lại nằm ngoài phần vật chất của vật (Hình 19.5)?

b) Nêu một số vật khác có trọng tâm nằm ngoài phần vật chất của vật.

Trả lời:

a) Xét một phần nhỏ của nhẫn có khối lượng Δm, ta luôn tìm được phần khối lượng Δm' = Δm và đối xứng với nhau qua tâm O của nhẫn.

Δm' và Δm chịu tác dụng của trọng lực tương ứng là

Đây là hai lực song song, cùng chiều, đối xứng qua O nên hợp lực của chúng nằm ở tâm O và P_hl = P + P'.

Xét cho vô số cặp khối lượng đối xứng qua O , ta được kết quả tương tự. Kết quả tổng hợp của vô số lực song song, đối xứng nhau từng cặp sẽ là trọng lực P của cả vòng nhẫn và đặt tại tâm O.

b) Các thanh gỗ, kim loại,… ghép thành hình tam giác, hình vuông, hình chữ nhật…

C4 (trang 106 sgk Vật Lý 10): Vận dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều, hãy nêu những đặc điểm của hệ ba lực song song cân bằng (Hình 19.6).

Trả lời:

+ Ba lực phải có giá đồng phẳng.

+ Hai lực song song và cùng chiều phải ở ngoài, lực còn lại phải ngược chiều với hai lực và ở trong.

+ Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong.