Quy tắc hợp lực song song cùng chiều, Công thức tính và Bài tập - Vật lý 10 bài 19

16:47:5704/11/2019

Như các em đã biết, muốn tìm hợp lực của hai lực đồng quy ta vận dụng quy tắc hình bình hành. Vậy muốn tìm hợp lực của hai lực song song ta áp dụng quy tắc nào?

Trong bài viết này, chúng ta cùng đi tìm hiểu cách tổng hợp hai lực song song cùng chiều, công thức tính tổng hợp lực, qua đó giải các bài tập vận dụng để hiểu rõ nội dung bài viết và trả lời cho câu hỏi ở trên.

I. Thí nghiệm về hợp lực song song

1. Thí nghiệm 1

thí nghiệm về hợp lực song song - Treo hai chùm quả cân có trọng lượng P₁ và P₂ khác nhau vào hai phía của thước, thay đổi khoảng cách từ 2 điểm treo O₁ , O₂ đến O để cho thước nằm ngang.

- Vì tác dụng làm quay của lực P₁ cân bằng với tác dụng làm quay của lực P₂ nên lực kết chỉ giá trị: F = P₁ + P₂

2. Thí nghiệm 2 Thí nghiệm về hợp lực song song 2

- Tháo hai chùm quả cân đem treo chung vào trọng tâm O của thước thì thấy thước vẫn nằm ngang và lực kế vẫn chỉ giá trị: F = P₁ + P₂

- Vậy trọng lực $small overrightarrow{P}=overrightarrow{P}_{1}+overrightarrow{P}_{2}$ đặt tại điểm O của thước là hợp lực của hai lực $small overrightarrow{P}_{1}$ và $small overrightarrow{P}_{2}$ đặt tại hai điểm O₁ và O₂.

$small P=P_{1}+P_{2}$ hay $small frac{P_{1}}{P_{2}}=frac{OO_{2}}{OO_{1}}$

II. Quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều

1. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

- Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.

quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều

- Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

$small F=F_{1}+F_{2};$ $small frac{F_{1}}{F_{2}}=frac{d_{2}}{d_{1}}$

2. Chú ý

- Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều giúp ta hiểu thêm về trọng tâm của vật. Bất kỳ vật nào cũng có thể chia thành các phần nhỏ, mỗi phần có trọng lực rất nhỏ. Hợp lực của các trọng lực rất nhỏ ấy là trọng lực của vật. Điểm đặt của hợp lực là trọng tâm của vật.

trọng tâm của vật

- Đối với những vật đổng chất và có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật.

- Có nhiều khi ta phải phân tích một lực small overrightarrow{F} thành hai lực $small overrightarrow{F}_{1}$ và $small overrightarrow{F}_{2}$ song song và cùng chiều với lực . Đây là phép làm ngược lại với tổng hợp lực.

III. Bài tập về Tổng hợp lực song song

* Bài 1 trang 106 SGK Vật Lý 10: Phát biểu qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.

° Lời giải bài 1 trang 106 SGK Vật Lý 10:

- Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.

$small F=F_{1}+F_{2};$

- Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

$small frac{F_{1}}{F_{2}}=frac{d_{2}}{d_{1}}$

* Bài 2 trang 106 SGK Vật Lý 10: Một người gánh một thùng gạo nặng 300 N và một thùng ngô nặng 200 N. Đòn gánh dài 1 m. Hỏi vai người đó phải đặt ở điểm nào, chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lực của đòn gánh.

° Lời giải bài 2 trang 106 SGK Vật Lý 10:

- Hình biểu diễn lực như sau (g:=gạo; n:=ngô):

bài 2 trang 106 sgk vật lý 10 - Gọi d₁ = OA là cánh tay đòn của trọng lực $small overrightarrow{P}_{g}$

- Gọi d₂ = OB là cánh tay đòn của trọng lực $small overrightarrow{P}_{n}$

- Áp dụng quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều, ta có:

$small frac{P_{n}}{P_{g}}=frac{d_{1}}{d_{2}}=frac{200}{300}=frac{2}{3}$ (*)

- Mặt khác ta có: d₁ + d₂ = AB = 1(m). (**)

- Từ (*) và (**) ta tính được: d₁ = 0,4(m); d₂ = 0,6(m).

- Vai người gánh chịu một lực là: P = P_g + P_n = 300 + 200 =500(N).

Hy vọng với bài viết về Quy tắc hợp lực song song cùng chiều, Công thức tính và Bài tập ở trên hữu ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để Hay Học Hỏi ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

¤ Xem thêm các bài viết khác tại:

» Mục lục SGK Vật lý 10 Lý thuyết và Bài tập

» Mục lục SGK Hóa học 10 Lý thuyết và Bài tập