Vật lý 10 Bài 22: Ngẫu lực


Khi dùng tay vặn vòi nước, ta đã tác dụng vào vòi nước những lực gì và chúng có điểm gì đặc biệt so với những lực mà ta đã học trước đây ?

Để trả lời cho câu hỏi trên, mời các em cùng theo dõi nội dung Bài 22: Ngẫu lực. Chúc các em học tốt nhé !

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Ngẫu lực là gì ?

1.1.1. 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.

1.1.2. Ví dụ.

             

  •   Dùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lực.

  •   Khi ôtô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái

1.2. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn.

1.2.1. Trường hợp vật không có trục quay cố định.

  •   Dưới tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẵng 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. Trục quay đi qua trọng tâm không chịu lực tác dụng.

1.2.2. Trường hợp vật có trục quay cố định.

  •   Dưới tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh trục cố định đó. Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm 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.

  •   Khi chế tạo các bộ phận quay của máy móc phải phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của nó.

1.2.3. Mômen của ngẫu lực.

  •   Đối cới các trục quay vuông góc với mặt phẵng chứa ngẫu lực thì mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và luôn luôn có giá trị :

\(M = {F_1}{d_1} + {F_2}{d_2} = F({d_1} + {d_2}) = F.d\)

  •   Trong đó F là độ lớn của mỗi lực, còn d khoảng cách giữa hai giá của ngẫu lực và được gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực

Bài tập minh họa

Bài 1:

Hai lực của một ngẫu lực có độ lớn F = 5,0N. Cánh tay đòn của ngẫu lực d = 20cm. Xác định  Momen của ngẫu lực.

Hướng dẫn giải

  1. Áp dụng công thức tính momen của một ngẫu lực:

            M = Fd = 5.20.100 = 1 (N.m)

Bài 2:

Thanh rắn mỏng phẳng đồng chất trục quay đi qua trọng tâm của thanh. Tác dụng vào hai điểm A,B của thanh rắn cách nhau 4,5cm ngẫu lực có độ lớn 5N. Tính Momen của ngẫu lực trong các trường hợp sau
a. Thanh rắn đang ở vị trí thẳng đứng
b. Thanh rắn đang ở vị trí hợp với phương thẳng đứng góc 30o.

Hướng dẫn giải

  • Phân tích bài toán

  • Áp dụng công thức tính Momen ngẫu lực

a. \(M = F.{d_1} = 5.4,{5.10^{ - 3}} = 0,225{\rm{ }}N.m\)
b. \(M = F.{d_2} = 5.4,{5.10^{ - 3}}.cos{30^0} = 0,195{\rm{ }}N.m\)

3. Luyện tập Bài 22 Vật lý 10

Qua bài giảng Ngẫu lực này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực.

  • Viết được công thức tính momen của ngẫu lực.

  • Vận dụng được khái niệm ngẫu lực để giải thích một số hiện tượng vật lí thường gặp trong đời sống và kĩ thuật.

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 22 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

Câu 5- Câu 11: 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 22 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 118 SGK Vật lý 10

Bài tập 2 trang 118 SGK Vật lý 10

Bài tập 3 trang 118 SGK Vật lý 10

Bài tập 4 trang 118 SGK Vật lý 10

Bài tập 5 trang 118 SGK Vật lý 10

Bài tập 6 trang 118 SGK Vật lý 10

4. Hỏi đáp Bài 22 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!

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247

Được đề xuất cho bạn