CHỦ ĐỀ 1:
CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
I. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ BA LỰC KHÔNG SONG SONG
1. Cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực không song song
Khi P1 = P2 ;hay độ lớn F1 = F2
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
a. Thí nghiệm
b. Điều kiện cân bằng
Muốn cho một vật chịu tác dụng của 2 lực ở trạng thái
cân bằng thì 2 lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn
và ngược chiều.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
1. Cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực không song song
a. Thí nghiệm
Tr?ng t�m c?a c�c v?t ph?ng, m?ng v� cĩ d?ng hình h?c d?i x?ng n?m ? t�m d?i x?ng c?a v?t.
G
G
G
G
c. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng,
mỏng bằng phương pháp thực nghiệm
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
A
B
c. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm
B1: Buộc dây vào lỗ nhỏ
A, ở mép của vật rồi treo nó
lên. Trọng tâm sẽ nằm trên
đường kéo dài của dây ( đường
AB)
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
C
c. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm :
B2: Sau đó buộc dây vào một
điểm khác C ở mép vật rồi
treo vật lên. Khi ấy trọng tâm
sẽ nằm trên đường kéo dài
của dây ( đường CD)
B3: Vậy trọng tâm G là
giao điểm của hai đường
thẳng AB và CD
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
c. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng
bằng phương pháp thực nghiệm
Em hãy làm như hình vẽ và cho biết trọng tâm của thước nằm ở đâu?
2. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA
BA LỰC KHÔNG SONG SONG
a. Thí nghiệm:
O
G
+ giá của ba lực cùng nằm trong một mặt phẳng
- Vật này cân bằng thì:
O
+ ba giá đồng quy tại một điểm.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
b.Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy
Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn:
+ trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy.
+ rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
2. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA
BA LỰC KHÔNG SONG SONG
c. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực
không song song
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 đó phải cân bằng với lực thứ ba.
b.Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
2. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA
BA LỰC KHÔNG SONG SONG
Ví dụ: Một quả cầu có trọng lượng P = 40N được treo vào tường nhờ 1 sợi dây hợp với mặt tường một góc = 30o . Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường. Hãy xác định lực căng của dây và phản lực của tường lên quả cầu.
O
O
300
300
N = P.tan300= 40.tan30o
= 23,1 N
Theo hình ta có:
T= = =
= 46,18 N
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là SAI khi nói về
trọng tâm của một vật rắn
A. Có thể trùng với tâm đối xứng của vật
B. Phải là một điểm trên vật
C. Có thể ở trên trục đối xứng của vật
D. Phụ thuộc sự phân bố khối lượng của vật
Câu 2: Phát biểu nào sau đây chưa đúng?
Vật nằm cân bằng dưới tác dụng của hai lực thì hai lực này cùng giá, cùng chiều và có độ lớn bằng nhau.
B. Vật nằm cân bằng dưới tác dụng của hai lực thì hai lực này cùng giá, ngược chiều và cùng độ lớn.
C. Trọng tâm của bản kim loại hình chữ nhật nằm tại
tâm (giao điểm hai đường chéo) của hình chữ nhật đó.
D. Vật treo vào dây nằm cân bằng thì dây treo có
phương thẳng đứng và đi qua trọng tâm G của vật.
Kể tên vật rắn có trục quay?
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Quan sát chuyển động của đu quay
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Nếu chỉ có lực F1 ,thì đĩa chuyển động ra sao?
F1
a. Thí nghiệm
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
II. CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MÔ MEN LỰC
1. Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Mô men lực


Nếu chỉ chịu tác dụng
của lực F1 thì
đĩa quay
cùng chiều
dương
đã chọn


+
+
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Nếu chỉ có lực F2, tác dụng thì đĩa chuyển động như thế nào?
F2
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Nếu chỉ có lực F2 tác dụng thì đĩa quay ngược chiều dương
đã chọn.
-
Tác dụng làm quay của lực F1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F2




Tác dụng vào đĩa hai lực F1 và F2 thì hiện tượng gì xảy ra?

Đĩa cân bằng.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
b. Momen lực
Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực.
M = F.d
F: lực tác dụng (N)
d: cánh tay đòn, là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực (m)
M: momen lực (N.m)
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
F1
F2
d1
O
d2
Khi vật cân bằng do tác dụng đồng thời của F1và F2
So sánh F1 với F2 ?

So sánh d2 với d1 ?
So sánh F1d1 với F2d2 ?
F1d1 = F2d2
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
2. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định. (Quy tắc mô men lực)
a. Quy tắc:
Tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
d2
d1
0
F1
F2
b. Chú ý:
- Quy tắc momen lực còn được áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
d2
d1
0
F1d1 = F2d2 hay M1 = M2
Trục quay
Tạm thời
Thôi tác dụng vectơ lực F2 vào cán, vật chuyển động như thế nào?
Viết quy tắc momen lực khi búa cân bằng?
Xác định trục quay tạm thời?
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Điểm tựa
Xác định trục quay tạm thời?
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Xác định trục quay tạm thời?
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Câu hỏi: “Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng trái đất lên”. Đó là câu nói nổi tiếng của nhà bác học vĩ đại của Hy Lạp cổ.
Ông là ai?
Ông Acsimet
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Câu hỏi: Biểu thức momen lực đối với một trục quay là
A. M = F.d
B. M = F/d
C.
D. F1.d1=F2.d2
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Câu hỏi: Chọn đáp án đúng.
Cánh tay đòn của lực là
A. khoảng cách từ trục quay đến vật.
B. khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực.
C. khoảng cách từ vật đến giá của lực.
D. khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
D. Dùng được cho cả vật rắn có trục cố định và không cố định.
Câu hỏi: Nhận xét nào sau đây là đúng.
Quy tắc momen lực:
A. Chỉ được dùng cho vật rắn có trục cố định.
B. Chỉ được dùng cho vật rắn không có trục cố định.
C. Không dùng cho vật nào cả.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN



Câu hỏi: Điền từ cho sẵn dưới đây vào chỗ trống.
“Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng ... có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các ... có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
A. trọng lực.
B. hợp lực.
C. momen lực.
D. phản lực.
D. tác dụng nén của lực.
Câu hỏi: Chọn đáp án đúng.
Mômen của một lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho
A. tác dụng kéo của lực.
B. tác dụng làm quay của lực.
C. tác dụng uốn của lực.
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Câu hỏi: Giá của lực như hình có đặc điểm gì để làm quay vật?
A. Không cắt trục quay.
B. Cắt trục quay
C.song song với trục
D. B và C đều đúng
CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Hướng dẫn đọc bài 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG. CÂN BẰNG CỦA VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ.
BT
BT
Có những dạng cân bằng nào? Đặc điểm trọng tâm của các dạng cân bằng đó?
39
TỔNG KẾT
Các dạng cân bằng:
Cân bằng phiếm định
Cân bằng không bền
Cân bằng bền
40
Các em có biết tại sao không lật đổ được con lật đật không?
41
TÌM HIỂU VỀ CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT
CHÂN ĐẾ
1. Mặt chân đế là gì?
2. Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế?
2. Mức vững vàng của cân bằng?
43
A. Cân bằng bền.
B. Cân bằng không bền.
D. Không thuộc dạng cân bằng nào cả.
C. Cân bằng phiến định.
B
Câu 1: Dạng cân bằng của nghệ sĩ xiếc đang đứng trên dây là:
CỦNG CỐ:
44
A. phải xuyên qua mặt chân đế.
B. không xuyên qua mặt chân đế.
D. trọng tâm ở ngoài mặt chân đế.
C. nằm ngoài mặt chân đế.
A
Câu 2: Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực
CỦNG CỐ:
45
A. độ cao của trọng tâm.
B. diện tích của mặt chân đế.
D. độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.
C. giá của trọng lực.
D
Câu 3: Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi
CỦNG CỐ:
46
A. Xe có khối lượng lớn.
B. Xe có mặt chân đế rộng.
D. Xe có mặt chân đế rộng, và khối lượng lớn.
C. Xe có mặt chân đế rộng và trọng tâm thấp.
C
Câu 4: Để tăng mức vững vàng của trạng thái cân bằng đối với xe cần cẩu người ta chế tạo:
CỦNG CỐ: