Bài tập Bài 21. Moment lực. Cân bằng của vật rắn có đáp án

Nếu dùng tay để siết chặt một đai ốc thì việc đó rất khó, tuy nhiên với dụng cụ thích hợp như cờ lê thì việc siết chặt đai ốc trở nên dễ dàng.

Tác dụng của dụng cụ này thay đổi thế nào nếu ta tăng độ lớn của lực hoặc sử dụng cờ lê dài hơn?

Hình 21.2 mô tả một chiếc thước mảnh OA, đồng chất, dài 50 cm, có thể quay quanh trục quay cố định ở đầu O.

1. Trong các tình huống ở Hình 21.2a, b thước OA quay theo chiều kim đồng hồ hay ngược chiều kim đồng hồ?

2. Tính moment lực ứng với mỗi tình huống trong Hình 21.2.

Nếu bỏ lực $\overrightarrow{{F}_{1}}$ thì đĩa quay theo chiều nào?

Nếu bỏ lực $\overrightarrow{{F}_{2}}$ thì đĩa quay theo chiều nào?

Khi đĩa cân bằng lập tích F$_{1}$.d$_{1}$ và F$_{2}$.d$_{2}$ rồi so sánh.

a) Sử dụng kiến thức về momnet lực giải thích vì sao chiếc bập bênh đứng cân bằng.

b) Cho biết người chị (bên phải) có trọng lượng P$_{2}$ = 300 N, khoảng cách d$_{2}$ = 1 m, còn người em có trọng lượng P$_{1}$ = 200 N. Hỏi khoảng cách d$_{1}$ phải bằng bao nhiêu để bập bênh cân bằng?

Đặt một chiếc thước dài trên bàn. Cho một bạn nâng một đầu thước lên và giữ yên (Hình 21.7). Hỏi:

- Khi thay đổi lực nâng $\overrightarrow{F}$ ta thấy thước quay quanh trục nào?

- Khi thước đang đứng yên ở vị trí như Hình 21.7, ta có thể áp dụng quy tắc moment lực được không và áp dụng như thế nào?

Khi một vật không có điểm tựa cố định. Ví dụ, thanh cứng tựa vào bức tường nhẵn, đầu dưới của thanh đặt trên mặt bàn nhám (Hình 21.8). Khi đó ta có thể áp dụng được quy tắc moment lực được không và áp dụng như thế nào?

Gợi ý: Chọn đầu A của thanh để viết quy tắc moment.

Áp dụng điều kiện cân bằng tổng quát vào thanh cứng tựa tường (Hình 21.8).

a) Viết điều kiện cân bằng thứ nhất.

b) Viết điều kiện cân bằng thứ hai đối với trục quay A.

Giải thích được sự cân bằng moment trong Hình 21.9.