Trong toán học muốn tìm hợp lực của hai lực đồng quy thì các em sẽ áp dụng quy tắc hình bình hành. Vậy trong trường hợp các em muốn tính hợp lực của hai lực song song thì ta áp dụng quy tắc nào? Để trả lời câu hỏi trên, Wikihoc mời các em theo dõi bài viết dưới đây. Bài viết này sẽ giúp các em biết được công thức, quy tắc cũng như các ứng dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều.
Thí nghiệm quy tắc hợp lực song song cùng chiều
Thí nghiệm 1:
Chuẩn bị:
-
Dùng một đoạn thước dài có độ cứng và nhẹ. Chia đoạn thước làm hai phần bằng nhau, có trọng tâm là O và dùng lực kế móc vào điểm O để treo thước lên.
-
Gắn ở một đầu của thước một miếng chất dẻo sao cho thước nằm ngang.
Tiến hành thí nghiệm:
-
Treo hai chùm quả cân kí hiệu là P1 và P2 có khối lượng khác nhau vào hai phía của thước.
-
Thay đổi hai điểm O1 và O2 đến điểm O sao cho thước nằm ngang (không bị lệch sang một bên)
Vì tác dụng làm quay của lực P1 cân bằng với lực tác dụng của P2
Nên lực kế chỉ giá trị: P = P1 + P2
Thí nghiệm 2:
Tháo chùm quả cân đem treo vào trọng tâm O thì ta vẫn thấy thước nằm ngang không thay đổi và lực kế vẫn có giá trị: P = P1 + P2
Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
Quy tắc:
Hợp lực của hai lực song song có cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.
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.
Từ đó ta có biểu thức:
Trong đó:
Chú ý:
Đối với quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều giúp ta hiểu thêm về trong tâm của một vật. Bất kì một vật nào cũng đều có thể chia ra làm một số lớn các vật nhỏ hơn, mỗi phần này lại có trọng lực rất nhỏ. Hợp lực của các vật nhỏ ấy là trọng lực của vật ban đầu. Điểm đặt của hợp lực chính là trọng tâm của vật.
Đối với những vật có dạng hình học đối xứng hay đồng chất thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật đó.
Cân bằng của một lực chịu tác dụng của ba lực song song
-
Ba lực đó phải có giá đồng phẳng.
-
Hai lực ở ngoài phải ngược chiều với lực ở trong.
-
Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong.
Ta có biểu thức:
Ứng dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều trong thực tế
Dưới đây là một số ứng dụng của quy tắc hợp lực song song cùng chiều trong thực tế.
Xem thêm: Tổng hợp kiến thức lực hướng tâm (dễ hiểu nhất) Vật Lý 10
Bài tập quy tắc hợp lực song song cùng chiều (Vật Lý 10)
Để nắm rõ hơn những lý thuyết mà chúng ta vừa tìm hiểu ở trên, Wikihoc đã tổng hợp lại một số bài tập từ đơn giản đến nâng cao. Mong rằng thông qua những bài tập dưới đây sẽ giúp các em nắm chắc những kiến thức cũng như có nền tảng thật tốt để chuẩn bị cho những kì thi sắp tới.
Bài tập số 1: Nếu như có hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một vật là A nặng 1000N. Điểm treo vật A này cách vai người đi trước 60cm và cách vai người đằng sau là 40cm. Không tính trọng lượng của gậy, hỏi mỗi người phải chịu một lực bằng bao nhiêu?
Gợi ý đáp án: Người đi trước chịu một lực nặng 400N, người đi sau sẽ chịu một lực là 600N.
Bài tập số 2: Có một tấm ván có khối lượng là 240N được bắc qua một con sông. Biết rằng trọng tâm của tấm ván cách điểm A là 2,4 m và cách điểm B là 1,2 m. Các em hãy cho biết lực mà tấm ván đã tác dụng lên điểm tựa A bằng bao nhiêu?
Gợi ý đáp án: Lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A là 80N.
Bài tập số 3: Có một tấm ván nặng 24 kg được bắc qua một con sông. Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa đầu tiên là 2,4 m và cách điểm tựa thứ hai là 1,2 m. Hãy cho biết lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa thứ hai bằng bao nhiêu?
Gợi ý đáp án: Lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa thứ hai là 640N.
Bài tập số 4: Trên đường có hai người khiêng một vật nặng 1200 N bằng một chiếc đòn tre có chiều dài là 1m, một người đặt điểm treo của vật cách vai mình 40 cm. Nếu như bỏ qua trọng lượng của đòn tre thì mỗi người phải chịu một lực bao nhiêu?
Gợi ý đáp án: Mỗi người phải chịu một lực là 480 N và 720 N.
Bài tập số 5: Một người phụ nữ gánh 2 thúng, trong đó có một thúng gạo nặng 300 N, thúng còn lại là thúng ngô nặng 200 N. Biết rằng chiều dài của đòn gánh là 1,5 m. Hỏi vai người người phụ nữ ấy phải đặt ở điểm nào để cho đòn gánh cân bằng và vai chịu một lực là bao nhiêu? Không tính trọng lượng của đòn gánh.
Gợi ý đáp án: Vai người phụ nữ phải chịu một lực 500 N và khoảng cách từ vai đến đầu treo thúng gạo là 60 cm.
Trên đây là một số kiến thức cũng như bài tập liên quan đến quy tắc hợp lực song song cùng chiều mà Wikihoc đã tổng hợp lại. Mong rằng những chia sẻ trên sẽ giúp các em có một hành trang vững chắc trong những lần kiểm tra sắp tới. Nếu các em muốn cập nhập những kiến thức không chỉ liên quan đến Vật lí mà còn nhiều môn học khác thì hãy theo dõi chuyên mục kiến thức cơ bản nhé!
