Bài giảng Vật lí 10 - Bài 22: Ngẫu lực

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.Ngẫu lực là trường hợp đặc biệt của quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều BÀI 22: NGẪU LỰCMỤC LỤCIIIIII TÁC DỤNG CỦA NGẪU LỰC ĐỐI VỚI MỘT VẬT RẮNNGẪU LỰC LÀ GÌ?IIIIIIIVCÂU HỎI VÀ BÀI TẬPI/ NGẪU LỰC LÀ GÌ?Định nghĩa Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực. 2. Ví dụDùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lựcDùng tuanovit để vặn đinh ốc, ta tác tác dụng vào tuanovit một ngẫu lựcKhi ô tô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái ( vô lăng )II/ TÁC DỤNG CỦA NGẪU LỰC ĐỐI VỚI MỘT VẬT RẮN1. Trường hợp vật không có trục quay cố định- Nếu vật chỉ chịu tác dụng của ngẫu lực thì nó sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực- Xu hướng chuyển động li tâm của các phần của vật ở ngược phía đối với trọng tâm triệt tiêu nhau nên trọng tâm đứng yên. Vì vậy, trục quay đi qua trọng tâm không chịu lực tác dụng.2. Trường hợp vật có trục quay cố định- Dưới tác dụng của ngẫu lực, vật sẽ quay quanh trục cố định. Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm của vật sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay. - Khi ấy vật có xu hướng chuyển động li tâm nên tác dụng lực vào trục quay làm trục quay bị biến dạng.- Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay. Trục quay phải tạo ra lực liên kết để giữ trọng tâm chuyển động trên quỹ đạo. Nếu vật rắn quay quá nhanh, lực liên kết quá lớn thì trục có thể gẫy. - Ứng dụng: Chế tạo các động cơ, tua bin, các bánh đà, bánh xe thì phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm một cách chính xác nhất.NHẬN XÉT:Ngẫu lực tác dụng vào một vật chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến.3. Momen của ngẫu lựcVới một trục quay O vuông góc với mặt phẳng của ngẫu lực, ta có:M = F1.d1+ F2.d2M = F1.(d1+ d2)hay: M = F.dM: momen của ngẫu lực (N.m)F: độ lớn của mỗi lực (N)d: cánh tay đòn của ngẫu lực (m)Momencủangẫulựckhôngphụthuộcvàovịtrícủatrục quay vuônggócvớimặtphẳngchứangẫulực.CÂU HỎI ĐỀ BÀI* Dùng tay vặn vòi nước, ta đã tác dụng vào vòi nước những lực có đặc điểm gì?* Khi chế tạo bánh xe, bánh đà, tại sao phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của các vật đó?2341CÂU HỎI VÀ BÀI TẬPCÂU 1: ĐÁP ÁN: DCÂU 2:Một cái chắn đường có trọng lượng 600N quay quanh trục nằm ngang O. Trục quay này cũng là trục quay của động cơ điện dùng để nâng chắn đường lên. Trọng tâm G của chắn đường cách O: 50 cm. Để nâng chắn đường lên, momen ngẫu lực của động cơ phải có độ lớn tối thiểu là . 300 N.mB. 150 N.mC. 1200 N.mD. 600 N.mACÂU 3: Hai lực của một ngẫu lực có độ lớn F= 5N. Cánh tay đòn của ngẫu lực d= 20cm. Momen của ngẫu lực là: 100 N.m 2 N.m 0,5 N.m 1 N.mĐÁP ÁN: DCÂU 4:Một vật rắn phẳng, mỏng có dạng là một tam giác đều ABC, mỗi cạnh là a=20cm. Người ta tác dụng vào vật một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Các lực có độ lớn là 8N và đặt vào hai đỉnh A,B. Tính mômen của ngẫu lực của các lực vuông góc với cạnh AB. 2 N.m 2,4 N.m 1,6 N.m 1,2 N.m