Bài tập Bài 13. Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực có đáp án

- Tàu chở hàng sẽ chuyển động theo hướng của lực tổng hợp (mũi tên màu hồng) được xác định theo hai lực thành phần ${\overrightarrow{F}}_{1}$ và ${\overrightarrow{F}}_{2}$ .

- Để tính được độ lớn của lực kéo tác dụng lên tàu chở hàng ta phải xác định được độ lớn của các lực thành phần ${\overrightarrow{F}}_{1}$ và ${\overrightarrow{F}}_{2}$ đồng thời phải xác định được góc hợp bởi hai lực ${\overrightarrow{F}}_{1}$ và ${\overrightarrow{F}}_{2}$ .

Ở hình a: hai bé đẩy thùng với các lực ${\overrightarrow{F}}_{1}$ và ${\overrightarrow{F}}_{2}$ làm cho thùng chuyển động với vận tốc $\overrightarrow{v}$

Ở hình b: bố cũng đẩy chiếc thùng đó với lực $\overrightarrow{F}$ và làm cho thùng cũng chuyển động với cùng vận tốc $\overrightarrow{v}$ .

Lực đẩy của người bố có tác dụng như lực đẩy của hai anh em vì lực tác dụng của người bố làm cho chiếc thùng chuyển động cùng hướng với cùng vận tốc giống y hệt như trường hợp hai con đẩy thùng.

a) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, cùng chiều thì hợp lực có:

- Độ lớn bằng tổng hai lực thành phần F = F$_{1}$ + F$_{2}$

- Cùng chiều với hai lực thành phần.

b) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều thì hợp lực có:

- Độ lớn bằng trị tuyệt đối hiệu hai lực thành phần $F=|{F}_{1}-{F}_{2}|$

- Cùng chiều với lực thành phần lớn hơn.

Lực tổng hợp của hai lực ${\overrightarrow{F}}_{1}$ , ${\overrightarrow{F}}_{2}$ một lực $\overrightarrow{F}$ có:

Trường hợp: hai lực thành phần cùng phương, cùng chiều

- Phương: cùng phương với hai lực thành phần.

- Chiều: cùng chiều với hai lực thành phần

- Độ lớn: F = F$_{1}$ + F$_{2}$

Trường hợp: hai lực thành phần cùng phương, ngược chiều

- Phương: cùng phương với hai lực thành phần.

- Chiều: cùng chiều với lực thành phần lớn hơn.

- Độ lớn: ${\overrightarrow{F}}_{1}↑↓{\overrightarrow{F}}_{2}$ thì $F=|{F}_{1}-{F}_{2}|$

Để xác định được mối liên hệ về phương, chiều của các lực thành phần và hợp lực ta sẽ dựa vào các trường hợp đặc biệt:

- Hai lực thành phần cùng phương cùng, cùng chiều thì: $F={F}_{1}+{F}_{2}$ nhưng $10\ne 6+8$

- Hai lực thành phần cùng phương, ngược chiều thì: $F=|{F}_{1}-{F}_{2}|$ nhưng $10\ne |6-8|$

- Hai lực thành phần hợp với nhau một góc nào đó, ta sẽ thường để ý đến các góc đặc biệt như góc ${60}^{0};\ {90}^{0}$

Ta có: $10=\sqrt{{6}^{2}+{8}^{2}}$ hay $F=\sqrt{{F}_{1}^{2}+{F}_{2}^{2}}$

$\Rightarrow {\overrightarrow{F}}_{1}\perp {\overrightarrow{F}}_{2}$ hay góc giữa hai lực ${\overrightarrow{F}}_{1}$ và ${\overrightarrow{F}}_{2}$ bằng 90$^{o}$

$^{$}