Vật lý 10 Bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều


Muốn tìm hợp lực của hai lực đồng quy người ta thường áp dụng quy tắc hình bình hành.

Vậy muốn tìm hợp lực của hai lực song song ta cần áp dụng quy tắc nào? 

Để trả lời cho câu hỏi trên, mời các em cùng theo dõi nội dung Bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều . Chúc các em học tốt nhé !

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Thí nghiệm

1.1.1. Thí nghiệm 1

  • Treo hai chùm quả cân có trọng lượng \({P_1}\) và \({P_2}\) khác nhau vào hai phía của thước, thay đổi khoảng cách từ hai điểm treo \({O_1}\), \({O_2}\) đến O để cho thước nằm ngang. 

  • Vì tác dụng làm quay của lực \({P_1}\) cân bằng với tác dụng làm quay của lực \({P_2}\) 

⇒ Lực kế chỉ giá trị:  \(F = {P_1} + {\rm{ }}{P_2}\)

1.1.2. Thí nghiệm 2

  • Tháo hai chùm quả cân đem treo chung vào trọng tâm O của thước thì thấy thước vẫn nằm ngang và lực kế vẫn chỉ giá trị \(F = {P_1} + {\rm{ }}{P_2}\)

  • Vậy trọng lực \(\overrightarrow P  = \overrightarrow {{P_1}}  + \overrightarrow {{P_2}} \) đặt tại điểm O của thước là hợp lực của hai lực \(\overrightarrow {{P_1}} \) và \(\overrightarrow {{P_2}} \) đặt tại hai điểm \({O_1}\) và \({O_2}\).

\(P = {P_1} + {\rm{ }}{P_2}\) hay  \(\frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{{\rm{O}}{{\rm{O}}_2}}}{{{\rm{O}}{{\rm{O}}_1}}}\)

1.2. Qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.

1.2.1. Qui tắc.

a) 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.

b) Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

\(F = {F_1} + {\rm{ }}{F_2}\);  \(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}\) (chia trong)

1.2.2. Chú ý.

a) Qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều giúp ta hiểu thêm về trọng tâm của vật.

  • Đối với những vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật.

b) Có nhiều khi ta phải phân tích một lực \(\overrightarrow F \) thành hai lực \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) song song và cùng chiều với lực \(\overrightarrow F \) . Đây là phép làm ngược lại với tổng hợp lực

1.3. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song.

  • Hệ ba lực song song cân bằng khi hợp lực của hai lực song song, cùng chiều phải cân bằng với lực thứ 3. Giá của lực thứ 3 phải chia trong khoảng cách giữa hai lực kia.

Bài tập minh họa

Bài 1:

Một người gánh một thùng gạo nặng 300N và một thùng ngô nặng 200N. Đòn gánh dài 1m. Hỏi vai người đó phải đặt ở điểm nào và chịu một lực bằng bao nhiêu ? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.

Cho biết: \({P_G} = 300{\rm{ }}N,{\rm{ }}{P_N} = 200{\rm{ }}N,{\rm{ }}AB = 1m\) .Tính \(P = ?;OA{\rm{ }} = {d_1} = ?;OB{\rm{ }} = {\rm{ }}{d_2} = ?\)

Hướng dẫn giải

  • Lực đặt vào vai người chính là trọng lượng của hai thúng ngô và gạo :   \(P = {\rm{ }}{P_G} + {\rm{ }}{P_N} = 500N\)

  • Gọi O là điểm đặt của vai trong đoạn AB

  • Vị trí đặt vào vai người :

  • Ta có: \(\frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{OB}}{{OA}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}\)

\( \Rightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{300}}{{200}} = \frac{3}{2}\)   (1)

  • Mặt khác ta có : \(OA{\rm{ }} + {\rm{ }}OB{\rm{ }} = {\rm{ }}1{\rm{ }}m\)  hay  \({d_1} + {d_2} = 1{\rm{ }}m\)   (2) 

  • Từ (1) và (2) ta suy ra :    

\({d_1} = OA = 0,4{\rm{ }}m{\rm{ }}\)  

\({d_2} = OB = 0,6{\rm{ }}m\) 

Bài 2:

Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một vật nặng có trọng lượng 1000N. Điểm treo vật  cách vai người đi trước 40cm và cách vai người đi sau là 60cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy. Hỏi lực mà gậy tác dụng lên vai người đi trước bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

  • Áp dụng quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều :

\(P = {F_1} + {F_2} = 1000N\,\,(1)\)

Và \(\frac{{F_1^{}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{3}{2} \Rightarrow {F_1} = \frac{3}{2}{F_2}\,\,(2)\)

  • Thay (2) vào (1): \(\frac{2}{3}{F_1} + {F_1} = 1000 \Leftrightarrow 5{F_1} = 3000 \Rightarrow {F_1} = 600N\)

3. Luyện tập Bài 19 Vật lý 10

Qua bài giảng Quy tắc hợp lực song song cùng chiều này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Phát biểu được quy tắc hợp lực song song cùng chiều và điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song.

  • Vận dụng được quy tắc và các điều kiện cân bằng để giải các bài tập.

  • Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản.

3.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 19 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

Câu 4- Câu 10: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 19 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 106 SGK Vật lý 10

Bài tập 2 trang 106 SGK Vật lý 10

Bài tập 3 trang 106 SGK Vật lý 10

Bài tập 4 trang 106 SGK Vật lý 10

Bài tập 5 trang 106 SGK Vật lý 10

4. Hỏi đáp Bài 19 Chương 3 Vật lý 10

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

  • Giải chi tiết giúp em bài này đc ko ạ ? 

    Một người gánh hai thúng gạo và ngô, thúng gạo nặng 30 kg, thúng ngô nặng 20 kg. Đòn gánh dài 1,5 m. Hỏi vai người ấy phải đặt ở điểm nào để đòn gánh cân bằng và vai chịu tác dụng của một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua khối lượng của đòn gánh. Lấy g = 10 m/s2.

    Theo dõi (0) 3 Trả lời
  • Có ai ko giúp em bài này với

    Hai lực song song cùng chiều, một lực có độ lớn 13N cách lực kia 0,2m và cách giá của hợp lực 0,12m. Tính độ lớn của hợp lực.

    Theo dõi (0) 1 Trả lời
  • ai biết thì giải giúp em vs, em cam ơn nhiều

    Một người dùng một chiếc gậy dài 60 cm để quảy một cái bị nặng 5kg biết vai người đó đặt cách chiếc bị 20 cm. hỏi người đó phải dùng tay tác dụng đầu bên kia một lực là bao nhiêu để để gậy nằm ngang cân bằng. bỏ qua trọng lượng của gậy. Lấy g = 10 m/s2.

    Theo dõi (0) 1 Trả lời

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247

Được đề xuất cho bạn