Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực

CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH.

MOMEN LỰC

1. Tác dụng của lực đối với một vật có trục quay cố định

• Lực chỉ gây ra tác dụng quay khi giá của lực không đi qua trục quay.
• Giá của lực càng xa trục quay thì tác dụng làm quay vật càng mạnh.
• Vật chỉ đứng yên nếu lực tác dụng có giá đi qua trục quay.

2. Mômen lực

Mômen của một lực \(\overrightarrow{F}\) vuông góc với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục đó và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó. Kí hiệu là \(M\)

\(M=F.d\)

Trong đó \(d\) là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực, được gọi là cánh tay đòn.

Đơn vị của mômen lực là niutơn mét (N.m).

3. Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định

Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

Chú ý:

- Quy tắc momen lực còn được áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định, khi đó ta xem vật quay quanh trục quay tức thời.

- Khi một vật rắn quay quanh một trục cố định, thì mọi điểm của vật có cùng tốc độ góc \(\omega\)

• Vật quay đều thì \(\omega = \text{const}\).
• Vật quay nhanh dần thì \(\omega\) tăng dần.
• Vật quay chậm dần thì \(\omega\) giảm dần.