Dạng bài tập Tính tổng hợp lực và phân tích lực
Dạng 3: Tính tổng hợp lực, phân tích lực. Cân bằng lực
Bài tập 1: Một chất điểm chịu tác dụng của ba lực $\overrightarrow{F_{1}},\overrightarrow{F_{2}},\overrightarrow{F_{3}}$ có cùng độ lớn 12 N. Biết góc tạo bởi các lực $(\overrightarrow{F_{1}},\overrightarrow{F_{2}})=(\overrightarrow{F_{2}},\overrightarrow{F_{3}})=60^{\circ}$ (Hình 13.1). Hợp lực của ba lực này có độ lớn là
Bài tập 2: Một con nhện đang treo mình dưới một sợi tơ theo phương thẳng đứng thì bị một cơn gió thổi theo phương ngang làm dây treo lệch đi so với phương thẳng đứng một góc 30°. Biết trọng lượng của con nhện là P = 0,1 N. Xác định độ lớn của lực mà gió tác dụng lên con nhện ở vị trí cân bằng trong Hình 13.2.
Bài tập 3: Một cái đèn được treo vào hai sợi dây giống nhau như Hình 13.4. Biết trọng lượng của đèn là 25 N, hai dây làm thành góc 60°. Xác định lực căng của dây.
Bài tập 1:
Hợp lực: $\vec{F}=\overrightarrow{F_{1}}+\overrightarrow{F_{2}}+\overrightarrow{F_{3}}=\overrightarrow{F_{13}},\overrightarrow{F_{2}}$
Theo quy tắc hình bình hành và kết hợp với điều kiện ba lực $\overrightarrow{F_{1}},\overrightarrow{F_{2}},\overrightarrow{F_{3}}$ có độ lớn bằng nhau => Hình bình hành thành hình thoi nên hợp lực của $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{3}}$ cùng phương, cùng chiều với lực $\overrightarrow{F_{2}}$ nên độ lớn hợp lực của ba lực trên là:
$F=F_{13}+F_{2}$ hay $F=\sqrt{F_{1}^{2}+F_{3}^{2}+2F_{1}F_{3}cos120^{\circ}}+F_{2}=24 N$
Bài tập 2:
Khi con nhện và sợi tơ cân bằng như hình vẽ:
Ta có: $tan30^{\circ}=\frac{F}{P}$
=> $F=p.tan30^{\circ}=\frac{0,1}{\sqrt{3}}\approx 0,058 N$
Bài tập 3:
Khi đèn và dây treo cân bằng, các lực tác dụng lên đèn được biểu diễn như hình vẽ.
Theo hình vẽ ta có phương trình cân bằng lực:
$\vec{T}_{1}+\vec{T}_{2}+\vec{P}=\vec{0} \Rightarrow \vec{T}_{1}+\vec{T}_{2}=-\vec{P}$
Mà về độ lớn: T1 = T2 = T=> P = 2Tcos30°
T = $\frac{P}{\sqrt{3}}=\frac{25}{\sqrt{3}}$≈ 14,4 N.
Vậy lực căng dây T có cùng phương, ngược chiều với P như hình vẽ và có độ lớn T ≈ 14,4 N.
Xem toàn bộ: Đề cương ôn tập Vật lí 10 kết nối tri thức học kì 1
Bình luận