Quy tắc hợp lực song song cùng chiều, vật lí lớp 10

Lý thuyết vật lí lớp 10 quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều nằm trong chủ thể vật lí lớp 10 Lực và gửi động

Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Bạn đang xem: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều là gì? Môn Vật lí lớp 10

1/ Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều

F=F₁ + F₂

F₁.d₁=F₂.d₂

Trong đó:

F: kích cỡ của hiệp lực (N)
F₁; F₂: là những bộ phận lực tuy vậy song nằm trong chiều (N)
d₁; d₂: theo lần lượt là cánh tay đòn của lực F₁; F₂ (m)

2/ Mômen của ngẫu lực

M=F.d

Trong đó:

F: kích cỡ của những lực ứng dụng (N)
d: cánh tay đòn của ngẫu lực (m)
M: momen của ngẫu lực (N.m)

3/ Quy tắc hiệp lực tuy vậy song ngược chiều

F = |F₁ – F₂|

F₁.d₁ = F₂.d₂

Bài hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, ngẫu lực

Bài 1. Đòn gánh lâu năm 1,5 m. Hỏi vai người gánh sản phẩm cần đặt tại điểm nào là nhằm đòn gánh cân đối và vai chịu đựng ứng dụng của một lực vày bao nhiêu? biết nhì đầu đòn gánh là thùng gạo và thùng ngô đem lượng theo lần lượt là 30kg và 20kg, bỏ dở lượng của đòn gánh, lấy g=10m/s².

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Phân tích bài bác toán

d₁ + d₂=1,5m

m₁=30kg; m₂=20kg

Giải

F₁=m₁g=300N; F₂=m₂g=200N

F=F₁ + F₂=500N

F₁d₁=F₂d₂ (1)

d₁ + d₂=1,5 (2)

từ (1) và (2) => d₁=0,6m; d₂=0,9m

[collapse]

Bài 2. Hai lực tuy vậy song nằm trong chiều, một lực có tính rộng lớn 13N cơ hội lực cơ 0,2m và cơ hội giá chỉ của hiệp lực 0,12m. Tính kích cỡ của lực sót lại và hiệp lực.

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Phân tích bài bác toán

F₁=13 N; d₁=0,12 m; d₂=0,2 – 0,12=0,08 (m);

Giải

F₁d₁=F₂.d₂ => F₂=19,5N

F=F₁ + F₂=32,5 N.

[collapse]

Bài 3. Hai người khênh vật nặng trĩu 100kg vày một đòn gánh lâu năm 1m, biết điểm treo vật cơ hội vai người loại nhất 60cm. Tính lực tác lên vai của từng người, lấy g=10m/s² bỏ dở lượng của đòn gánh.

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Phân tích bài bác toán

m=100kg => F=mg=1000N

d₁=0,6m => d₂=0,4m

Giải

F₁ + F₂=1000 (1)

F₁d₁=F₂d₂ (2)

Từ (1) và (2) => F₁=400N; F₂=600N

[collapse]

Bài 4. Thanh rắn mỏng dính bằng phẳng đồng hóa học trục tảo trải qua trọng tâm của thanh. Tác dụng vô nhì điểm A,B của thanh rắn cách nhau chừng 4,5cm ngẫu lực có tính rộng lớn 5N. Tính Momen của ngẫu lực trong số tình huống sau

a/ Thanh rắn đang được ở địa điểm trực tiếp đứng

b/ Thanh rắn đang được ở địa điểm phù hợp với phương trực tiếp đứng góc 30^o.

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Phân tích bài bác toán

F=5N

a/ d₁=AB=4,5cm

b/ d₂=ABcos30

Giải

a/ M=F.d₁=0,225 N.m.

b/ M=F.d₂=0,195 Nm.

[collapse]

Bài 5. Một vật rắn bằng phẳng, mỏng dính đem dạng là 1 trong tam giác đều ABC, từng cạnh là a=20 centimet. Người tớ ứng dụng vô vật một ngẫu lực trực thuộc mặt mũi bằng phẳng của tam giác. Các lực có tính rộng lớn là 8 N và bịa vô nhì đỉnh A và B. Tính mômen của ngẫu lực trong số tình huống sau đây:

a) Các lực vuông góc với cạnh AB.

b) Các lực vuông góc với cạnh AC.

c) Các lực tuy vậy song với cạnh AC.

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Phân tích bài bác toán

Giải

a) M=F.AB=1,6 N.m.

b) M=F.AH=F. \[\dfrac{{AC}}{2}\]=0,8 N.m.

c) M=F.BH=F.AB.cos30^o=1,4 N.m.

[collapse]

Bài 6. Một bàn vuông nhẹ nhàng đem tứ chân giốngnhau. Nếu bịa vật đem trọng lượng quá 2P ở chính thân ái bàn thì chân bàn gãy. Tìm những điểm hoàn toàn có thể bịa vật trọng lượng P.. tuy nhiên chân bàn ko gãy.

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Khi bịa vật ở tại chính giữa bàn thì chân bàn gãy => từng chân bàn chịu đựng được tối đa

p_max = 2P/4 = P/2

Vì tứ chân bàn tương tự nhau => chỉ việc xét ĐK cho một chân

Vị trí những chân bàn như hình vẽ, bịa vật bên trên điểm M (x,y)

Áp dụng quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều

Tại điểm A(0,y) và điểm B(a,y): F$_{A}$ + F$_{B}$ = P.. và F$_{A}$/F$_{B}$ = MB/MA = (a-x)/x

=> F$_{A}$/P = (a-x)/a => F$_{A}$ = P(a-x)/a (1)

Phân tích lực F$_{A}$ trở thành nhì lực F₁ và F₂ bịa vô nhì chân bàn

F₁ + F₂ = F$_{A}$; F₁/F₂ = AD/AO = (a-y)/y

=> F₁/F$_{A}$ = (a-y)/a => F₁ = F$_{A}$(a-y)/a (2)

Thay (2) vô (1) => F₁ = P(a-x)(a-y)/a²

Để chân bàn ko gãy F₁ ≤ P/2 => (a-x)(a-y) ≤ a²/2 => nó ≥ a – a²/2(a-x)

y = a – a²/2(a-x) là lối hypebol trải qua trung điểm cả nhì cạnh tương tự động với những chân bàn sót lại => nhằm chân bàn ko gãy phải để P.. vô vùng gạch men chéo cánh như hình vẽ.

[collapse]

Bài 7. Xác xác định trí trọng tâm của bạn dạng mỏng dính là đĩa tròn xoe tâm O nửa đường kính R, bạn dạng bị khoét một lỗ tròn xoe nhỏ nửa đường kính R/2 như hình vẽ

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Do tính đối xứng của nhì phần bên trên và bên dưới của bạn dạng mỏng dính nên trọng tâm G của bạn dạng mỏng dính tiếp tục phía trên đường thẳng liền mạch trải qua I và O

Khi đĩa khồng hề bị khoét, trọng tâm đĩa ở bên trên O; lỗ tròn xoe bị khoét đem trọng tâm ở bên trên I.

Gọi P.. là trọng lượng của đĩa ko khoét, p là trọng lượng lỗ tròn xoe bị khoét, P’ là trọng lượng của đĩa bị khoét => P’ = P.. – p

Theo quy tắc hiệp lực tuy vậy song ngược hướng tớ có:

IG/OG = P/p = M/m = πR²D/[π(R/2)²D] = 4

Trong cơ D là lượng riêng biệt của đĩa tròn xoe.

=> IO + OG = 4OG => OG = IO/3 = R/6

=> Trọng luyện G của đĩa bị khoét cơ hội O một quãng OG = R/6

[collapse]

Xem thêm: cách tạo động lực

Bài 8. Xác lăm le trọng tâm của bạn dạng mỏng dính là đĩa tròn xoe tâm O nửa đường kính R, bạn dạng bị khoét một lỗ tròn xoe nửa đường kính r > R/2 và đem tâm I cơ hội O đoạn R/2

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Tương tự động bài bác 7 tớ có

IG/OG = M/m = πR².D/(π.r²D) = R²/r²

IG = IO + OG = R/2 + OG

=> (R/2 + OG)/OG = R²/r² => OG = R.r²/2(R² – r²)

Vậy trọng tâm của đĩa bị khoét cơ hội O một quãng OG = R.r²/2(R² – r²)

[collapse]

Bài 9. Một bạn dạng mỏng dính bằng phẳng đồng hóa học, bề dày đều phải sở hữu dạng như hình vẽ. Xác xác định trí trọng tâm của bạn dạng. (phần mầu white là phần khoét đi)

Hướng dẫn

Chia từng bạn dạng mỏng dính trở thành 3 phần, từng phần là hình vuông vắn cạnh a/2, từng hình vuông vắn nhỏ đem lượng m. đem trọng tâm bên trên tâm của bọn chúng. Chọn hệ tọa chừng Oxy như hình vẽ

Áp dụng cách thức tọa chừng tớ có

X$_{G}$ = (m₁X$_{G1}$ + m₂X$_{G2}$ + m₃X$_{G3}$)/(m₁ + m₂ + m₃)

=> X$_{G}$ = m(a/4 + a/4 + 3a/4)/3m = 5a/12

Y$_{G}$ = (m₁Y$_{G1}$ + m₂Y$_{G2}$ + m₃Y$_{G3}$)/(m₁ + m₂ + m₃)

=> Y$_{G}$ = m(a/4 + a/4 + 3a/4)/3m = 5a/12

=> trọng tâm của bạn dạng bên trên điểm đem tọa chừng G(5a/12; 5a/12)

[collapse]

Bài 10. thanh AB trọng lượng P₁ = 100N, chiều lâu năm L = 1m, trọng lượng vật nặng trĩu P₂ = 200N bên trên C, AC = 60cm.

a/ Tính hiệp lực của P₁ và P₂

b/ Tìm lực nén lên nhì giá chỉ nâng ở nhì đầu thanh

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

a/Thanh AB đồng hóa học => trọng tâm G ở bên trên điểm tại chính giữa thanh =>

AG = GB = AB/2

Gọi I là nơi đặt của hiệp lực P₁; P₂ => theo gót quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều

P = P₁ + P₂ = 300N

P₂/P₁ = IG/IC = 2 => IG = 2IC

IG + IC = GC => 3IG = AC – AG = 10cm => IG = 6,67cm; IC = 3,33cm

b/ Gọi N₁; N₂ là lực nén của thanh lên nhì điểm A, B

N₁ + N₂ = P.. = 300N (1)

N₂/N₁ = AI/BI (2)

từ (1) và (2) => N₁ = 170N; N₂ = 130N

[collapse]

Bài 11. Hệ số ma mãnh sát µ thân ái bánh xe cộ trừng trị động của xe hơi và mặt mũi lối cần có mức giá trị nhỏ nhất từng nào nhằm xe hơi lượng 2 tấn chở 4 tấn sản phẩm hoàn toàn có thể vận động với tốc độ a = 0,2m/s². tường chỉ mất bánh sau là bánh trừng trị động và coi khối tâm của xe hơi nằm trong lòng khoảng cách nhì trục bánh, khối tâm của sản phẩm phía trên trục sau.

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Khi xe hơi chính thức phát động, những bánh xe cộ đem Xu thế trượt về sau, lực ma mãnh sát nghỉ ngơi xuất hiện nay thiên về phần bên trước vào vai trò là lực trừng trị động truyền mang đến vận động của xe cộ.

Các lực ứng dụng vô dù tô: Trọng lực P.., phản lực Q, lực trừng trị động F

theo lăm le luật II newtơn: F = (m₁ + m₂)a

Với F ≤ F$_{msn }$ = µ(N₁ + N₂)

N₂ = m₂g: áp lực đè nén của sản phẩm lên bánh trừng trị động

N₁: áp lực đè nén của xe cộ lên những bánh

áp dụng quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều => N₁ = P₁/2 = m₁g/2 trừng trị động

=> (m₁ + m₂)a ≤ µ(N₁ + N₂) => µ ≥ 0,024

[collapse]

Bài 12. Thanh nhẹ nhàng AB ở ngang chiều lâu năm L = 1m, chịu đựng ứng dụng của tía lực tuy vậy song nằm trong chiều và vuông góc với thanh. F₁ = 20N; F₃ = 50N ở nhì đầu thanh và F₂ = 30N ở tại chính giữa thanh

a/ Tìm kích cỡ và nơi đặt của hợp ý lực

b/ Suy rời khỏi địa điểm bịa giá chỉ nâng nhằm thanh cân đối và lực nén lên giá chỉ đỡ

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

a/ F = F₁ + F₂ + F₃ = 100N

xét với F₁₂ = F₁ + F₂ = 50N bịa bên trên M như hình vẽ

F₁/F₂ = CM/AM = CM/(AC – CM) => CM = 20cm

xét với F = F₁₂ + F₃ tiếp tục bịa bên trên N như hình vẽ

BN/MN = F₁₂/F₃ = 1 => BN = MN = BM/2 = (AB – AM)/2 = 35cm

b/ Để thanh cân đối phải để giá chỉ nâng bên trên điểm N với BN = 35cm; AN = 65cm

Lực nén lên giá chỉ nâng N = F = 100N

[collapse]

Bài 13. Thanh đồng hóa học ABC đem thiết diện nhỏ, góc B = 60^o treo cân đối bên trên chão AD. Tính góc α tạo nên vày BC và phương ngang biết BC = 2AB

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Các lực ứng dụng lên thanh ABC: trọng tải P₁ của BC, Trọng lực P₂của AB, trương lực T của chão AB

thanh treo cân đối => \[\vec{P_1}\] + \[\vec{P_2}\] + \[\vec{T}\]= \[\vec{0}\]

=> \[\vec{P_1}\]+\[\vec{P_2}\] = \[\vec{P}\] = -\[\vec{T}\]

BC = 2AB => P₁ = 2P₂

P₁.O₁G = P₂.O₂G => P₁/P₂ = 2

=> P₁/(P₁ + P₂) = O₂G/(O₁G + O₂G) = O₂G/O₁O₂ = 2/3

O₁O₂ = O₁Bsin60^o = O₁B√3/2 => O₂G = O₁B√3/3

tanGAO₂ = O₂G/O₂A = 2√3/3 => GAO₂ = 49^o => AKB = 180^o – (60^o + 49^o) = 71^o

=> α = 90^o – 71^o = 19^o

[collapse]

Bài 14. Có 5 trái ngược cầu nhỏ trọng lượng P; 2P; 3P; 4P; 5P gắn theo lần lượt bên trên thanh nhẹ nhàng, khoảng cách thân ái nhì trái ngược cậy cục nhau là l. Tìm địa điểm trọng tâm của hệ.

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

Chọn gốc tọa chừng O bên trên địa điểm trái ngược cầu đem lượng m, trục Ox trùng với thanh, Gọi G là trọng tâm của hệ, theo gót cách thức tọa chừng tớ có

x$_{G}$ = (m₁x₁ + m₂x₂ + m₃x₃ + m₄x₄ + m₅x₅)/(m₁ + m₂ + m₃ + m₄ + m₅)

=> x$_{G}$ = (2ml + 3m2l + 4m3l + 5m4l)/(m + 2m + 3m + 4m + 5m) = $\dfrac{8}{3}\ell$

[collapse]

Bài 15. Xác xác định trí khối tâm của những vật đồng hóa học sau.

a/ Đoạn chão nửa lối tròn xoe nửa đường kính R

b/ Bản chào bán nguyệt nửa đường kính R

c/ Đoạn chão hình cung tròn xoe nửa đường kính R, góc α

d/ Bản hình quạt tròn xoe nửa đường kính R, góc α

Hướng dẫn

hướng dẫn giải bài bác luyện Quy tắc hiệp lực tuy vậy song nằm trong chiều, vật lí lớp 10

[collapse]

Bài 16. Bản mỏng dính đồng hóa học kết cấu kể từ hình chào bán nguyệt AOB nửa đường kính R và hình chữ nhật cạnh AD = h. Xác lăm le tỉ số h/R nhằm trọng thâm nám của bạn dạng ở bên trên O