Giải Vật Lí 10 Bài 22 : Ngẫu lực

Bài 22 : Ngẫu lực

C1. ( trang 117 sgk Vật Lý 10): Chứng minh rằng momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

Trả lời:

Gọi O’ là vị trí bất kỳ của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực, ta luôn có:

Momen của ngẫu lực: M’ = F₁d’₁ + F₂d’₂ = F(d’₁ + d’₂) = F. d (1)

d là khoảng cách giữa hai giá của hai lực, không phụ thuộc vị trí O của trục quay.

Xét trục quay đi qua O, momen của ngẫu lực lúc này là:

M = F₁d₁ + F₂d₂ = F(d₁ + d₂) = F.d (2)

Từ (1) và (2) → M = M’ → momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực (đpcm).

Bài 3 (trang 118 SGK Vật Lý 10) : Viết công thức tính momen của ngẫu lực. Momen của ngẫu lực có đặc điểm gì?

Lời giải:

Công thức tính momen của ngẫu lực:

M = F.d.

Momen của ngẫu lực phụ thuộc vào độ lớn của ngẫu lực, vào khoảng cách d giữa hai giá của hai lực, không phụ thuộc vào vị trí trục quay O.

Bài 4 (trang 118 SGK Vật Lý 10) : Hai lực của một ngẫu lực có độ lớn F = 5,0 N. Cánh tay đòn của ngẫu lực d = 20 cm. Momen của ngẫu lực là:

A. 100 N.m

B. 2,0 N.m

C. 0,5 N.m

D. 1,0 N.m

Lời giải:

Chọn D.

Áp dụng công thức momen của ngẫu lực:

M = F.d = 5.0,2 = 1 (N.m).

Bài 5 (trang 118 SGK Vật Lý 10) : Một ngẫu lực gồm hai vecto lực F₁ và F₂ có F₁ = F₂ = F và có cánh tay đòn d. Momen của ngẫu lực này là

A. (F₁ – F₂).d.

B. 2Fd.

C. Fd.

D.Chưa biết được vì còn phụ thuộc vào vị trí của trục quay.

Lời giải:

Chọn C.

Momen cuả ngẫu lực: M = F.d

Bài 6 (trang 118 SGK Vật Lý 10) : Một chiếc thước mảnh có trục quay nằm ngang đi qua trọng tâm O của thước. Dùng hai ngón tay tác dụng vào thước một ngẫu lực đặt vào hai điểm A và B cách nhau 4,5 cm và có độ lớn F_A = F_B = 1 N (Hình 22.6a)

a) Tính momen của ngẫu lực.

b) Thanh quay đi một góc α = 30^o . Hai lực luôn luôn nằm ngang và vẫn đặt tại A và B (Hình 22.6b). Tính momen của ngẫu lực.

Lời giải:

a) Momen của ngẫu lực: M = F.d = F.AB = 1.0,045 = 0,045 (N.m).

b)

Momen của ngẫu lực: M’ = F.BI với BI = AB.cosα = 4,5.10^-2.cos30^o = 0,039(m)

→ M’ = 1. 0,039 = 0,039 (N.m).

Comments

comments