Slide bài giảng vật lí 10 chân trời bài 13: Tổng hợp lực. Phân tích lực

Tóm lược nội dung

BÀI 13 TỔNG HỢP LỰC – PHÂN TÍCH LỰC

Câu 1: Ngày 23/03/2021, siêu tàu Ever Given bị mắc kẹt khi di chuyển qua kênh đào Suez. Sự cố đã làm tê liệt tuyến giao thông huyết mạch này theo cả hai hướng. Ngày 29/03/2021, con tàu đã được giải cứu thành công nhờ các tàu kéo hạng nặng (Hình 13.1). Tại sao các tàu kéo chuyển động lệch phương với nhau nhưng vẫn kéo được tàu Ever Given khỏi điểm mắc kẹt? 

Trả lời rút gọn: 

Hợp lực của 2 lực      có tác dụng giống hệt như chúng và theo một hướng xác định.

1. Moment lực – Moment ngẫu lực

Câu 1: Quan sát Hình 13.2, nêu ra những lực tác dụng lên từng vật chuyển động.

Trả lời rút gọn: 

a) Gàu nước đang được kéo lên: trọng lực và lực căng dây 

b) Thùng hàng đang dịch chuyển về bên phải: lực đẩy và lực kéo 

c) Con lắc đang chuyển động: trọng lực và lực căng dây 

Câu 2: Em có nhận xét gì về lực tổng hợp nếu sau khi dùng quy tắc đa giác lực thì các lực thành phần tạo thành một đa giác kín.

Trả lời rút gọn: 

Lực tổng hợp thay thế và có tác dụng giống các lực tác dụng đồng thời vào vật.

Câu 3: Hãy chọn một trường hợp trong các trường hợp ở hình 13.2 để xác định lực tổng hợp tác dụng lên vật.

 

Trả lời rút gọn: 

Câu 4: Quan sát Hình 13.7 và thực hiện các yêu cầu sau:

a) Xác định hướng của lực ma sát tác dụng lên khối gỗ (Hình 13.7a) và ván trượt (Hình 13.7b).

b) Trình bày phương pháp tính toán độ lớn của các lực ma sát này.

Trả lời rút gọn: 

Lực ma sát có hướng ngược với hướng chuyển động của vật.

b) Xác định độ lớn của phản lực (vuông góc với phương chuyển động).

lực kéo và trọng lực > hệ của  người – ván trượt

Độ lớn của các lực thành phần được xác định dựa vào các phép tính hình học.

Hình a)

Hình b)

Câu 5: Một cậu bé đang kéo thùng hàng trên mặt đất bằng sợi dây hợp với phương ngang một góc 300 (Hình 13.9). Hãy tìm độ lớn lực kéo thành phần trên hai phương vuông góc và song song với mặt đất, biết độ lớn lực kéo cậu bé tác dụng lên dây là 12 N. 

Trả lời rút gọn:

- Lực kéo thành phần theo phương vuông góc có độ lớn:

- Lực kéo thành phần theo phương song song với mặt đất:

Câu 6: Hãy vận dụng quy tắc phân tích lực để giải thích tại sao khi đưa những kiện hàng nặng từ mặt đất lên xe tải, người ta thường dùng mặt phẳng nghiêng có gắn băng tải con lăn để đẩy hàng thay vì khiêng trực tiếp lên xe.

Trả lời rút gọn: 

Khi sử dụng mặt phẳng nghiêng thì trọng lực tác dụng lên vật được phân tích thành hai thành phần

- Thành phần song song với mặt phẳng nghiêng

- Thành phần vuông góc với mặt phẳng nghiêng, triệt tiêu với phản lực

Chỉ cần một lực F  ngược chiều và có độ lớn bằng  là có thể đẩy vật lên trên xe tải.

2.Thí nghiệm tổng hợp lực

Câu 1: Quan sát Hình 13.10 và chỉ ra các lực tác dụng lên móc treo.

Trả lời rút gọn: 

Các lực tác dụng lên móc treo:

- Lực căng dây ở 4 sợi dây 

- Lực kéo của thùng hàng 

Câu 2: Đề xuất phương án xác định lực tổng hợp của hai lực đồng quy với dụng cụ được gợi ý trong bài. 

Trả lời rút gọn: 

Dụng cụ:

- Một số lực kế (1) có giới hạn đo 5 N, lò xo (2) có độ cứng phù hợp.

- Bảng từ.

- Thước êke ba chiều, thước đo góc (4) gắn trên bảng từ.

- Dây nối ba nhánh (5) nhẹ, không dãn.

- Nam châm (6).

Tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình dưới

- Hiệu chỉnh lực kế

- Móc một đầu lò xo vào chốt của đế nam châm gắn trên bảng từ.

- Móc hai lực kế gắn lên bảng vào đầu dưới của lò xo nhờ sợi dây ba nhánh.

Bước 2: Kéo hai lực kế về hai phía cho lò xo 

Bước 3: Đặt thước đo góc lên bảng từ sao cho tâm thước trùng với vị trí giao nhau của ba nhánh dây. 

Bước 4: Đo góc α hợp bởi hai nhánh dây nối với lực kế, đọc số chỉ số đo của hai lực kế F₁, F₂. Ghi số liệu vào bảng số liệu.

Bước 5: Bỏ bớt một lực kế, canh chỉnh lực kế còn lại sao cho vị trí giao nhau của ba nhánh dây trở lại tâm thước và dây nối lò xo có phương trùng với vạch số 0 như ban đầu. Đọc số chỉ F trên lực kế và ghi số liệu vào bảng số liệu.

Thực hiện ít nhất 3 lần thí nghiệm để có kết quả chính xác hơn.