Bài 17. Trọng lực và lực căng

- Hình a: người đang kéo và giữ cho diều bay

+ Lực căng của dây.

+ Lực kéo của tay người.

- Hình b: người kéo thùng đồ chơi

+ Trọng lượng của thùng đồ chơi tác dụng lực ép lên mặt sàn.

+ Lực căng của dây.

+ Lực ma sát giữa thùng đồ chơi và mặt sàn

- Hình c: người đang chèo thuyền

+ Trọng lượng của hệ người và thuyền tác dụng lực ép lên nước.

+ Lực cản của nước.

+ Lực nâng của nước lên thuyền.

- Hình d: người đánh cầu lông bay được do lực căng của dây vợt tác dụng vào quả cầu.

Khi được buông ra, các vật quanh ta đều rơi xuống đất là do Trái Đất tác dụng lực hút lên các vật, kéo các vật chuyển động về phía Trái Đất.

a)

- Lực kế đang chỉ 1N => trọng lượng của vật treo vào lực kế là 1N.

- Khối lượng của vật treo là:

\(P = mg \Rightarrow m = \frac{P}{g} = \frac{{1}}{{9,8}} = 0,1\left( {kg} \right)\)

b)

Các lực tác dụng lên vật gồm: trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực đàn hồi của lực kế \(\overrightarrow {{F_{dh}}} \). Hai lực này cân bằng nhau.

- Thí nghiệm 1:

Để xác định được trọng tâm của tấm bìa Hình 17.3 ta có thể làm như sau:

+ Đục 1 lỗ nhỏ ở 1 cạnh của tấm bìa, sau đó dùng dây treo buộc vào lỗ và treo thẳng đứng tấm bìa lên. Đến khi tấm bài ở trạng thái cân bằng, dùng thước thẳng và bút chì kẻ 1 đường thẳng dọc theo phương của dây treo.

+ Làm tương tự như vậy với một điểm treo khác trên tấm bìa.

+ Xác định giao điểm của 2 đường thẳng. Đó chính là trọng tâm của tấm bìa.

- Thí nghiệm 2: Học sinh tự tiến hành thí nghiệm.

Tóm tắt:
P = 9,80 N
g₁ = 9,80 m/s²
m = ?
Gọi trọng lượng của vật là P'.
P' = ?
g₂ = 9,78 m/s²
                          Giải
Ta có công thức P = m . g
=> \(m=\dfrac{P}{g_1}=\dfrac{9,80}{9,80}=1\) (kg)
=> Khối lượng của vật vẫn không đổi dù thay vị trí.
Trọng lượng của vật nơi có gia tốc rơi tự do 9,78 m/s² là:
\(P'=m . g_2=1 . 9,78=9,78\left(N\right)\)

1.

- Các vật trong hình 17.4 đều chịu tác dụng của lực căng của dây.

- Lực căng có cùng phương, ngược chiều với lực kéo.

Đặc điểm của lực căng:

+ Điểm đặt: Tại vật

+ Phương: Trùng với phương của sợi dây

+ Chiều: Ngược với chiều của lực do vật kéo dãn dây

2.

Xác định điểm đặt, phương, chiều của lực căng trong:

- Hình a:

+ Điểm đặt: tại 2 đầu sợi dây

+ Phương: trùng với phương của sợi dây

+ Chiều: ngược với chiều của lực do người kéo dãn dây

- Hình b:

+ Điểm đặt: tại vật

+ Phương: trùng với phương của sợi dây

+ Chiều: ngược với chiều của lực do người kéo dãn dây

1.

a) Biểu diễn các lực tác dụng lên bóng đèn gồm: trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực căng \(\overrightarrow T \) của sợi dây.

b) Do trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực căng \(\overrightarrow T \) của sợi dây là hai lực cân bằng nên chúng có độ lớn bằng nhau.

Độ lớn của lực căng là:

\(T = P = mg = 0,5.10 = 5N\)

c) Ta có: \(T = 5N < 5,5N\) nên nếu dây treo chỉ chịu được một lực căng giới hạn 5,5 N thì nó không bị đứt.

Học sinh tự tiến hành thí nghiệm theo cách làm ở phần trên để kiểm chứng kết luận: “Trọng tâm của các vật phẳng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật”.

Các vệ tinh nhân tạo của Trái Đất bay xung quanh Trái Đất để làm các nhiệm vụ khác nhau, khi chúng hết nhiên liệu không thể bay được nữa, dưới tác dụng của lực cản của không khí trong khí quyển sẽ làm cho chúng chuyển động chậm dần rồi dừng lại, dưới tác dụng của trọng lực của Trái Đất sẽ hút chúng về phía Trái Đất.

Các vệ tinh sẽ rơi xuống Trái Đất.