Dạng bài tập Tính moment lực, moment ngẫu lực, cân bằng của vật rắn

Dạng 4: Tính moment lực, moment ngẫu lực, cân bằng của vật rắn

Bài tập 1: Một tấm ván nặng 150 N được bắc qua một con mương. Biết trọng tâm G của tâm ván cách điểm tựa A một khoảng là 2 m và cách điểm tựa B một khoảng 1 m (Hình 21.5). Hãy xác định lực mà tấm ván tác dụng lên hai bờ mương. 

Một tấm ván nặng 150 N được bắc qua một con mương.

Bài tập 2: Một thanh OA có khối lượng không đáng kể, chiều dài 30 cm, có thể quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Gắn vào điểm giữa C một lò xo. Người ta tác dụng vào đầu A một lực F = 20 N hướng thẳng đứng xuống dưới (Hình 21.7). Khi thanh ở trạng thái cân bằng, lò xo có phương vuông góc với OA và OA hợp với phương nằm ngang một góc 30°.

Một thanh OA có khối lượng không đáng kể, chiều dài 30 cm,

a) Xác định độ lớn phản lực N của lò xo vào thanh.

b) Tính độ cứng k của lò xo, biết lò xo bị nén lại 10 cm so với ban đầu.

Bài tập 3: Một thanh dài AO, đồng chất, có khối lượng 1.2 kg. Một đầu O của thanh liên kết với tường bằng một bản lề, còn đầu A được treo vào tường bằng một sợi dây AB. Thanh được giữ nằm ngang và dây làm với thanh một góc α = 30° (Hình 21.9). Lấy g = 10 m/s$^{2}$. Tính lực căng của dây. 

Một thanh dài AO, đồng chất, có khối lượng 1.2 kg.


Bài tập 1:

Một tấm ván nặng 150 N được bắc qua một con mương.

Hai đầu của tấm ván tác dụng lên hai bờ mương là $\vec{F}_{A},\vec{F}_{B}$. Ta có:

Hợp lực tấm ván tác dụng lên bờ mương là trọng lực tác dụng lên tấm ván:

$F_{A}+F_{B}=P$ (1)

Áp dụng quy tắc momen lực với trục quay ở trọng tâm tấm ván, ta có:

$\frac{F_{A}}{F_{B}}=\frac{GB}{GA}=\frac{1}{2}$ (2)

Từ (1) và (2) => FA = 50 N; FB = 100 N.

Bài tập 2:

a) Áp dụng quy tắc momen lực với trục quay tại O ta có:

N.OC = F.OAcos30$^{o}$ => N = 34,6 N.

b) Lực mà lò xo tác dụng lên thanh chính là lực đàn hồi

=> Fđh = N => k.Δl = N

=> $k=\frac{N}{\Delta l}=\frac{34,6}{0,1}=346 N$

Bài tập 3:

Một thanh dài AO, đồng chất, có khối lượng 1.2 kg.

Thanh có trục quay cố định tại O, thanh chịu tác dụng của ba lực $\vec{P},\vec{T},\vec{Q}$ .

Áp dụng quy tắc momen lực ta có:

MT = MP => T.OH = P.OG => T.cos30$^{o}$.OA = P.$\frac{1}{2}$.OA 

=> T.$\frac{1}{2}$.OA = P.$\frac{1}{2}$.OA 

=> T = P = mg = 1,2.10 = 12 N.


Bình luận

Giải bài tập những môn khác