Chương III : TĨNH HỌC VẬT RẮN

CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN KHÔNG CÓ CHUYỂN ĐỘNG QUAY QUANH MỘT TRỤC

1. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực :


2. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song :

- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy
- Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba
3. Trọng tâm của vật rắn : Là một điểm xác định gắn với vật mà ta xem như toàn bộ khối lượng của vật tập trung tại đó và là điểm đặt của trong lực.
4. Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế : Trọng lực có giá đi qua trọng tâm phải đi qua mặt chân đế. Trọng tâm càng thấp và mặt chân đế càng rộng thì vật càng bền vững
5. Các dạng cân bằng : Có ba dạng. Khi vật đang cân bằng, nếu có ngoại lực tác dụng mà :
+ Vật tự trở lại vị trí ban đầu : Cân bằng bền.
+ Vật không tự trở lại vị trí ban đầu : Cân bằng không bền.
+ Vật cân bằng ở vị trí bất kỳ nào : Cân bằng phiến định
6 : Quy tắc hợp lực song song :

với

7 : Tổng hợp hai lực song song cùng chiều :
- Hợp lực của hai lực song song cùng chiều có đặc điểm :
+ Hướng : Song song, cùng chiều với 2 lực thành phần.
+ Độ lớn : Bằng tổng các độ lớn của hai lực đấy.
- Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.
Ta có

8. Quy tắc tổng hợp hai lực song song ngược chiều.
Hợp lực của hai lực song song ngược chiều là một lực :
+ Hướng : Song song, cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn
+ Độ lớn : Bằng hiệu các độ lớn của hai lực ấy.


( chia ngoài )










Dạng 1: Tổng hợp hai lực và ba lực không song song
Phương pháp giải
- Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật
Theo điều kiên cân bằng

Cách 1 : Ta có

- Theo quy tắc tổng hợp hình bình hành, lực tổng hợp phải cân bằng với lực còn lại
- Sử dụng các tính chất trong tam giác để giải
Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy
+ Chiếu lên Ox
+Chiếu lên Oy
+ Xác định giá trị
Ví Dụ Minh Họa:
Câu 1: Một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ,thanh AB vuông góc với tường thẳng đứng, CB lệch góc 600 so với phương ngang. Tính lực căng của dây BC và áp lực của thanh AB lên tường khi hệ cân bằng. Lấy

Câu 1: Ta có P = mg = 3.10=30 (N)
Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ
Theo điều kiện cân bằng



Ta có





Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích
thành hai lực
như hình vẽ
Theo điều kiện cân bằng




Chiếu theo Ox:


Chiếu theo Oy:




Thay vào ( 1 ) ta có :

Câu 2: Cho một vật có khối lượng 6 kg được treo như hình vẽ, có bán kính 10 cm. Với dây treo có chiều dài 20 cm. Xác định lực căng của dây và lực tác dụng của vật lên tường. Lấy

Giải: Ta có P = mg = 6.10=60 (N)


Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ
Theo điều kiện cân bằng






Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích
thành hai lực
như hình vẽ
Theo điều kiện cân bằng


Chiếu theo Ox:


Chiếu theo Oy:


Thay vào ( 1 ) ta có:

Bài Tập Tự Luyện:
Câu 1: Thanh nhẹ AB nằm ngang được gắn vào tường tại A, Đầu B nối với tường bằng dây BC không dãn.Vật có khối lượng m = 1,2 kg được treo vào B bằng dây BD. Biết AB = 20cm, AC = 48cm.Tính lực căng của dây BC và lực nén lên thanh AB.
Câu 2: Vật có khối lượng m = 1,7kg dược treo tại trung điểm C của dây AB như hình vẽ.Tìm lực căng của dây AC, BC theo
. Áp dụng với
và
. Trường hợp nào dây dễ bị đứt hơn?
Hướng dẫn giải:
Câu 1: Ta có P = mg = 1,2.10=12(N)