CHƯƠNG III
TĨNH HỌC VẬT RẮN
CHỦ ĐỀ
12.
CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ CỦA BA
LỰC KHÔNG SONG SONG. TRỌNG TÂM
A. PHẦN LÍ THUYẾT
1.
Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực. Xét các trường hợp cân bằng
của vật treo ở đầu dây và vật rắn trên giá đỡ nằm ngang.
Hướng dẫn
Muốn cho một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái thì hai lực đó phải cân bằng nhau, tức
là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều:
1
2
F
F
.
Cân bằng của vật treo ở đầu dây: Khi vật rắn được treo ở đầu dây mềm và ở trạng thái cân bằng thì
lực căng của sợi dây và trọng lực của vật là hai lực cân bằng nhau.
Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang: Khi vật nằm trên giá đỡ nằm ngang thì trọng lực của
vật và phản lực của giá đỡ tác dụng lên vật là hai lực cân bằng nhau.
2.
Trọng tâm của vật rắn là gì? Nêu cách xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng.
Hướng dẫn
Trọng tâm của vật rắn trùng với điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.
Cách xác định trọng tâm của vật rắn:
-Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng hình học xác định thì trọng tâm trùng với tâm hình học của
vật.
-Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng bất kì, có thể xác định bằng thực nghiệm: Treo vật 2 lần
bằng dây mảnh với các điểm buộc dây khác nhau, trọng tâm của vật là giao điểm của 2 đường thẳng vẽ
trên vật, chứa dây treo trong hai lần treo đó.
3.
Trọng tâm của vật rắn có thể nằm ngoài phần vật chất của vật được không? nếu được hãy
giải thích trường hợp trọng tâm của một chiếc vòng nhẫn hình vành tròn, phân bố đều khối
lượng?
Hướng dẫn
Được. Sở dĩ trọng tâm của chiếc nhẫn lại nằm ngoài phần vật chất của vật là vì về nguyên tắc, trọng
tâm của một vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật. Mặt khác, điểm đặt của trọng lực chính
là điểm đặt của hợp lực của tất cả các thành phần trọng lực tác dụng lên tất cả các phần vật chất nhỏ
của vật. Như vậy có thể hiểu là đối với trường hợp nhẫn tròn có trọng tâm G nằm ngoài phần vật chất
của nhẫn thì tác dụng của trọng lực đặt tại G thực chất là tương đương với tác dụng của các thành phần
trọng lực tác dụng lên tất cả các phần vật chất nhỏ của vật.
4.
Mặt chân đế là gì? Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế.
Hướng dẫn
Mặt chân đế: Nếu vật rắn tiếp xúc với giá đỡ ở nhiều diện tích tách rời nhau thì mặt chân đế là hình
đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các diện tích tiếp xúc.
Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế là đường thẳng đứng đi qua trọng tâm của vật gặp
mặt chân đế.
5.
Nêu các dạng cân bằng của vật rắn. Mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc vào những yếu tố
nào ?
Hướng dẫn
Khi vật rắn cân bằng, nó có thể ở một trong ba trạng thái cân bằng sau:
-
Khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng mà vật không thể tự trở về vị trí cân bằng ban đầu được thì
cân bằng như vậy gọi là cân bằng không bền.
-
Khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng mà vật có thể tự trở về vị trí cân bằng ban đầu được thì cân
bằng như vậy gọi là cân bằng bền.
-
Khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng, sau đó nó thiết lập ngay một vị trí cân bằng mới thì cân
bằng như vậy gọi là cân bằng phiếm định.
http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất
1
