Bài 21. Moment lực. Cân bằng của vật rắn

Khi tăng độ lớn của lực hoặc sử dụng cờ lê dài hơn thì momen của lực gây ra tác dụng làm quay lớn hơn sẽ giúp cho việc vặn đai ốc càng dễ hơn.

1.

Cho đinh vào đầu búa, tay cầm vào đuôi cán búa, càng cách xa đầu búa thì càng nhổ dễ, dùng một lực từ cánh tay hướng xuống dưới và nhổ đinh lên.

1.

- Hình 21.2a, thước OA quay theo chiều kim đồng hồ

- Hình 21.2b, thước OA quay ngược chiều kim đồng hồ

1.

Nếu bỏ lực \(\overrightarrow {{F_1}} \) thì đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ.

a) Chiếc bập bênh đứng cân bằng do moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng moment lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

b) Lực của người em và người chị tác dụng lên bập bênh là trọng lực P

Do bập bênh cân bằng nên ta có:

\(\begin{array}{l}{F_1}.{d_1} = {F_2}.{d_2} \Leftrightarrow {P_1}.{d_1} = {P_2}.{d_2}\\ \Rightarrow {d_1} = \frac{{{P_2}}}{{{P_1}}}.{d_2} = \frac{{300}}{{200}}.1 = 1,5(m)\end{array}\)

1.

- Khi thay đổi lực nâng \(\overrightarrow F \)ta thấy thước quay quanh trục vuông góc với thước và đi qua điểm A

- Khi thước đang đứng yên ta có thể áp dụng được quy tắc moment lực được. Cách áp dụng:

+ Buộc dây vào đầu B và treo vào một điểm cố định, khi đó thước sẽ đứng yên

a) Điều kiện cân bằng thứ nhất: Tổng các lực tác dụng lên vật bằng 0.

=> \(\overrightarrow {{N_A}}  + \overrightarrow {{N_B}}  + \overrightarrow P  + \overrightarrow {{F_{msn}}}  = \overrightarrow 0 \)

b) Điều kiện cân bằng thứ hai đối với trục quay A. Chọn chiều quay theo kim đồng hồ là chiều dương

+ Tại G:  \(\overrightarrow P \)làm thanh có xu hướng quay theo chiều kim đồng hồ: \({M_G} > 0\)

+ Tại B: \(\overrightarrow {{N_B}} \)làm thanh có xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ: \({M_B} < 0\)

=> Điều kiện cân bằng đối với trục quay A: \({M_G} - {M_B} = 0 \Leftrightarrow {M_G} = {M_B}\)

Hình 21.9 mô tả cấu trúc bên trong của một cánh tay người đang giữ một vật nặng.

- Búi cơ cung cấp một lực hướng lên. Lực của búi cơ tác dụng làm cẳng tay quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục quay là khớp khuỷu tay (trục quay O).

- Trọng lực hướng xuống dưới. Trọng lực của vật làm cẳng tay quay theo chiều kim đồng hồ quanh trục quay là khớp khuỷu tay (trục quay O).

=> Tay ta giữ được vật nặng vì moment của lực tác dụng bởi búi cơ bằng với moment lực gây ra bởi trọng lượng của vật nặng đối với khớp khuỷu tay.