Vật Lí 10 Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật Soạn Lý 10 trang 71 sách Cánh diều

Giải Vật lý 10 trang 71→75 sách Cánh diều giúp các em học sinh lớp 10 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi Bài 6: Mômen lực Điều kiện cân bằng của vật của chủ đề 2: Lực và chuyển động.

Giải bài tập Vật lý 10: Mômen lực - Điều kiện cân bằng của vật các em sẽ biết được kiến thức về tổng hợp lực song song, ngẫu lực, Mômen lực. Từ có trả lời toàn bộ các câu hỏi của bài 6 Chủ đề 2 trong sách giáo khoa Vật lí 10 Cánh diều. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết Giải Vật lý 10 bài 6: Mômen lực Điều kiện cân bằng của vật mời các bạn cùng tải tại đây.

I. Tổng hợp lực song song

Câu hỏi 1

Hãy thảo luận để thiết kế thí nghiệm và tiến hành kiểm chứng công thức (1)

\(\frac{OO_{1} }{OO_{2} } = \frac{F_{2} }{F_{1} }\)

Gợi ý đáp án

- Dụng cụ:

+ Bảng thép (1)

+ Hai lò xo xoắn chịu được lực kéo tối đa là 5 N, dài khoảng 60 mm (2)

+ Thanh treo nhẹ, cứng, dài 400 mm. Trên thanh có gắn thước và ba con trượt có gắn móc treo (3).

+ Các quả nặng có khối lượng bằng nhau 50 g (4)

+ Hai đế nam châm để gắn lò xo (5)

+ Giá đỡ có trục 10 mm, cắm lên đế ba chân (6)

+ Bút dùng để đánh dấu

- Tiến hành thí nghiệm

+ Gắn hai đế nam châm lên bảng thép, sau đó treo thanh kim loại lên hai đế nam châm bằng lò xo.

+ Treo các quả nặng vào hai con trượt có gắn móc treo lên thanh kim loại.

+ Dùng bút dạ đánh dấu vị trí thanh và vị trí A, B lên bảng thép. Ghi lại giá trị trọng lượng F1 và F2 và độ dài AB vào bảng 1.

+ Tháo các quả nặng và móc tất cả quả nặng đã dùng vào một móc treo trên thanh kim loại.

+ Điều chỉnh con trượt sao cho vị trí của thanh kim loại trùng với vị trí ban đầu đã được đánh dấu.

+ Ghi các giá trị F tương ứng với trọng lượng các quả nặng vào bảng 1

Bảng 1

+ Đo và ghi giá trị độ dài OAtn từ điểm O treo các quả nặng tới A vào bảng 1

+ Lặp lại thí nghiệm nhiều lần để ghi các giá trị

+ Tính giá trị OAlt theo lí thuyết bằng công thức

Câu hỏi 2

Số quả cân phải treo tại O trong hình 6.3 là bao nhiêu để công thức (1) được nghiệm đúng?

Gợi ý đáp án

Số quả cân cần phải treo tại O là 5 quả. Mỗi quả cân có khối lượng bằng nhau và bằng m.

Vì ở vị trí O1 được treo 3 quả cân ứng với lực F1 = P1 = 3mg

Ở vị trí O2 được treo 2 quả cân ứng với lực F2 = P2 = 2mg

Theo công thức tổng hợp hai lực song song, cùng chiều, lực tổng hợp có độ lớn:

F = F1 + F2 = 5mg ứng với 5 quả cân.

Để công thức (1) \(\frac{OO_{1} }{OO_{2} } = \frac{F_{2} }{F_{1} }\) được nghiệm đúng

II. Mômen lực

Câu hỏi 3

Viết biểu thức tính mômen lực M1, M2 của mỗi lực F1, F2 đối với trục quay theo các đại lượng cho trên hình.

Gợi ý đáp án

Mômen của lực F1 là: M1 = F1.d1

Mômen của lực F2 là: M2 = F2.d2

Câu hỏi 4

Thành phần F2y có xu hướng làm thanh quay theo chiều nào? Có giống với xu hướng làm quay của F2 với thanh không?

Gợi ý đáp án

Thành phần F2y có xu hướng làm thanh quay cùng chiều kim đồng hồ.

Lực F2 cũng có xu hướng làm thanh quay cùng chiều kim đồng hồ.

Vậy tác dụng làm quay của F và F2y đều có xu hướng làm thanh quay theo chiều kim đồng hồ.

III. Ngẫu lực. Mômen ngẫu lực

Câu hỏi 5

Tính mômen của từng lực trong hình 6.10 đối với trục quay của vô lăng. Mỗi mômen lực này có tác dụng làm vô lăng quay theo chiều nào?

Gợi ý đáp án

Mômen của lực F1 là: M1 = F1d1 = 15.0,2 = 3N.m và có tác dụng làm vô lăng quay cùng chiều kim đồng hồ.

Mômen của lực F2 là: M2 = F2d2 = 15.0,2 = 3 N.m và có tác dụng làm vô lăng quay cùng chiều kim đồng hồ.

Câu hỏi 6

Chứng tỏ rằng tổng mômen của các lực trong ngẫu lực bằng M = Fd.

Gợi ý đáp án

Mômen của lực F1 là: M1 = F1d1

Mômen của lực F2 là: M2 = F2d2

Lại có d = d1 + d2 và F = F1 = F2

Mômen của 2 lực F1 và F2 đều có tác dụng làm quay vật theo một chiều nên mômen lực tổng hợp là M = M1 + M2 = F1d1 + F2d2 = F(d1+d2) = F.d