Tiếp tục với một chút lý thuyết nhé
Có thắc mắc đừng ngần ngại hỏi để được chúng mình giải đáp nha
Vật lí 10 - TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM
A. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Lực
+ Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.
+ Các đặc điểm của vectơ lực \vec FF
- Phương: đường thẳng d chứa vectơ lực (gọi là giá của lực).
- Chiều: từ gốc đến ngọn vectơ lực.
- Độ lớn: F (N).
2. Cân bằng lực
+ Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật
+ Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều
3. Tổng hợp và phân tích lực
Định nghĩa | Quy tắc hình bình hành | Biểu thức toán học | Biểu diễn |
Tổng hợp lực | Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy. | Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng. | ${{\vec{F}}_{1}}+{{\vec{F}}_{2}}=\vec{F}$
|
Phân tích lực | Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. Các lực thay thế gọi là các lực thành phần. | $\vec{F}={{\vec{F}}_{x}}+{{\vec{F}}_{y}}.$ |
|
[TBODY]
[/TBODY]
4. Điều kiện cân bằng của một chất điểm
+ Muốn cho một chất điểm cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không tức không gây ra gia tốc $\overrightarrow a \Rightarrow {\vec F_1} + {\vec F_2} + ... + {\vec F_n} = \vec 0$
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Dạng 1. Tổng hợp các lực đồng quy
a) Xác định hướng của hợp lực
+ Sử dụng quy tắc hình bình hành hoặc quy tắc đa giác.
+ Quy tắc đa giác: Từ điểm ngọn của vectơ ${\vec F _1}$ ta vẽ nối tiếp vectơ $\vec F _2^/$, song song và bằng vectơ ${\vec F _2}$ vectơ hợp lực $\vec F$ có gốc là gốc của ${\vec F _1}$ và ngọn là ngọn của $\vec F _2^/$, ba vectơ đó tạo thành một tam giác như hình vẽ.
Chú ý:
Vectơ $\vec F _2^/$
, chỉ là biện pháp toán học,chứ hoàn toàn không có nghĩa là $\vec F _2^/$
gây ra tác dụng lực giống như ${\vec F _2}$
b) Xác định độ lớn của hợp lực
Cách 1: Phương pháp đại số.
Hợp lực: $\overrightarrow F = {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} \Rightarrow F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha }$
$- 1 \le \cos \alpha \le 1 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {F_{{\rm{max}}}} = {F_1} + {F_2}\,\, \Leftrightarrow \cos \alpha = 1\alpha = 0^\circ \\ {F_{{\rm{min}}}} = \left| {{F_1} - {F_2}} \right|\,\, \Leftrightarrow \,\,\cos \alpha = - 1\alpha = 180^\circ \end{array} \right. \Rightarrow \left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}.$
- Nếu ${F_1} = {F_2} \Rightarrow F = 2{F_1}\cos \left( {\frac{\alpha }{2}} \right) \cdot$
- Khi ${\overrightarrow F _1} \bot {\overrightarrow F _2}\,\,\left( {\alpha = {{90}^0}} \right) \Rightarrow F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2}.$
Cách 2: Sử dụng máy tính Casio.
(Ở đây chúng ta không đề cập đến cơ sở lí thuyết vì chương trình lớp 10 chúng ta chưa học đến số phức ta chỉ cần nắm được phương pháp để giải nhanh bài tập trắc nghiệm).
Xác định hợp lực: $\overrightarrow F = {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} + ... + {\overrightarrow F _n} \to \left\{ \begin{array}{l} F = ?\\ \alpha = \left( {\vec F,Ox} \right) = ? \end{array} \right.$
Bước 1: Chọn trục Ox tùy ý sao cho dễ xác định góc giữa các vectơ lực thành phần.
Bước 2: Cài đặt máy ở chế độ (D) ta bấm: SHIFT MOD 3 hoặc (R) ta bấm: SHIFT MOD 4
Bước 3: Chuyển sang chế độ số phức ta bấm: MOD 2
Bước 4: Nhập số liệu: $F\angle \left( {\vec F,Ox} \right)={F_1}\angle \left( {{{\overrightarrow F }_1},Ox} \right) + {F_2}\angle \left( {{{\overrightarrow F }_2},Ox} \right) + ... + {F_n}\angle \left( {{{\overrightarrow F }_n},Ox} \right).$
Bước 5: Đọc kết quả.
Chú ý:
- Để lấy dấu (∠) ta bấm SHIFT (-)
- Vectơ lực thành phần nằm dưới trục Ox thì góc tạo bởi vectơ lực đó với Ox nhỏ hơn 0.
Dạng 2. Phân tích lực
+ Để phân tích lực \vec FF thành hai lực thành phần ${\overrightarrow F _x};\,{\overrightarrow F _y}$ theo hai phương Ox, Oy ta kẻ từ ngọn của $\vec F$ hai đường thẳng song song với hai phương, giao điểm của hai đường thẳng vừa kẻ với hai phương cần phân tích lực chính là ngọn của các vectơ lực thành phần ${\overrightarrow F _x};\,{\overrightarrow F _y}$
+ Áp dụng các hệ thức lượng trong tam giác lực để tìm mối liên hệ giữa $F_1; F_2$ và $F$.
Chú ý:
- Phân tích lực là phép làm ngược của tổng hợp lực.
- Chỉ phân tích được lực theo các phương nếu nó có tác dụng lên các phương đó.
Xem chi tiết tại
đây