Bài 13. Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực
Hướng dẫn giải Câu hỏi 2 (Trang 57 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
<p><strong>Câu hỏi 2 (Trang 57 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức):</strong></p>
<p><strong>1. Cho hai lực đồng quy có độ lớn F<sub>1</sub> = 6 N và F<sub>2</sub> = 8 N.</strong></p>
<p>Nếu hợp lực có độ lớn F = 10 N thì góc giữa hai lực <span id="MathJax-Element-1-Frame" class="mjx-chtml MathJax_CHTML" style="box-sizing: border-box; display: inline-block; line-height: 0; text-indent: 0px; text-align: left; text-transform: none; font-size: 21.78px; letter-spacing: normal; overflow-wrap: normal; word-spacing: normal; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-height: 0px; border: 0px; margin: 0px; padding: 1px 0px; position: relative;" tabindex="0" role="presentation" data-mathml="<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mover accent="true"><mi>F</mi><mo>&#x2192;</mo></mover><mn>1</mn></msub></math>"><span id="MJXc-Node-1" class="mjx-math" aria-hidden="true"><span id="MJXc-Node-2" class="mjx-mrow"><span id="MJXc-Node-3" class="mjx-msub"><span class="mjx-base"><span id="MJXc-Node-4" class="mjx-mover"><span class="mjx-stack"><span class="mjx-over"><span id="MJXc-Node-6" class="mjx-mo"></span></span></span></span></span></span></span></span></span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><msub><mi mathvariant="bold">F</mi><mn mathvariant="bold">1</mn></msub><mo mathvariant="bold">→</mo></mover><mo mathvariant="bold"> </mo><mi mathvariant="bold-italic">v</mi><mi mathvariant="bold-italic">à</mi><mo mathvariant="bold"> </mo><mo mathvariant="bold"> </mo><mover><msub><mi mathvariant="bold">F</mi><mn mathvariant="bold">2</mn></msub><mo mathvariant="bold">→</mo></mover></math><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mn></mn></msub></math> bằng bao nhiêu? Vẽ hình minh họa.</p>
<p><img class="wscnph" style="max-width: 100%;" src="https://static.colearn.vn:8413/v1.0/upload/library/01112022/336d87f2-5d1b-4f4d-a348-1a2c210c48b9.JPG" /></p>
<p><strong><span style="text-decoration: underline;"><em>Hướng dẫn giải:</em></span></strong></p>
<p>Để xác định được mối liên hệ về phương, chiều của các lực thành phần và hợp lực ta sẽ dựa</p>
<ul>
<li>vào các trường hợp đặc biệt:</li>
</ul>
<p>- Hai lực thành phần cùng phương cùng, cùng chiều thì: F = F<sub>1</sub> + F<sub>2</sub> nhưng 10 ≠ 6 + 8</p>
<p>- Hai lực thành phần cùng phương, ngược chiều thì: F = |F<sub>1</sub> + F<sub>2</sub>| nhưng 10 ≠ |6 - 8|</p>
<p>- Hai lực thành phần hợp với nhau một góc nào đó, ta sẽ thường để ý đến các góc đặc</p>
<p>biệt như góc 60°; 90°</p>
<p>- Ta có: <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mn>10</mn><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><msqrt><msup><mn>6</mn><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><msup><mn>8</mn><mn>2</mn></msup></msqrt><mo> </mo><mi>hay</mi><mo> </mo><mi mathvariant="normal">F</mi><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><msqrt><msup><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>1</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><msup><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>2</mn></msub><mn>2</mn></msup></msqrt><mo> </mo><mo>⇒</mo><mo> </mo><mover><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>1</mn></msub><mo>→</mo></mover><mo> </mo><mo>⊥</mo><mo> </mo><mo> </mo><mover><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>2</mn></msub><mo>→</mo></mover></math> hay góc</p>
<p>giữa hai lực <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>1</mn></msub><mo> </mo><mi>và</mi><mo> </mo><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>2</mn></msub><mo> </mo><mi>bằng</mi><mo> </mo><mn>90</mn><mo>°</mo></math></p>
<p><img src="https://vietjack.com/vat-li-10-kn/images/cau-hoi-1-trang-57-vat-li-10-1-131847.PNG" alt="Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = 6 N và F2 = 8 N. Nếu hợp lực có độ lớn" width="240" height="165" /></p>
<p><strong>2. Giả sử lực kéo của mỗi tàu kéo ở đầu bài đều có độ lớn bằng 8000 N</strong></p>
<p><strong> và góc giữa hai dây cáp bằng 30<sup>o</sup>.</strong></p>
<p>a) Biểu diễn các lực kéo của mỗi tàu và hợp lực tác dụng vào tàu chở hàng.</p>
<p>b) Tính độ lớn của hợp lực của hai lực kéo.</p>
<p>c) Xác định phương và chiều của hợp lực.</p>
<p>d) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng 90<sup>o</sup> thì hợp lực của hai lực kéo có phương,</p>
<p>chiều và độ lớn như thế nào?</p>
<p> </p>
<p><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Hướng dẫn giải:</strong></em></span></p>
<p> </p>
<p>a) </p>
<p><img class="wscnph" style="max-width: 100%;" src="https://static.colearn.vn:8413/v1.0/upload/library/01112022/e9f36989-788e-4b33-b4af-e7c0c0221485.JPG" /></p>
<p>b) Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có:</p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi mathvariant="normal">F</mi><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><msqrt><msup><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>1</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><msup><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>2</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><mn>2</mn><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>2</mn></msub><mi>cosα</mi></msqrt><mo> </mo></math></p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mo>=</mo><mo> </mo><msqrt><msup><mn>8000</mn><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><msup><mn>8000</mn><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><mn>2</mn><mo>.</mo><mn>8000</mn><mo>.</mo><mn>8000</mn><mo>.</mo><mi>cos</mi><mo> </mo><mn>30</mn><mo>°</mo></msqrt><mo> </mo><mo>≈</mo><mo> </mo><mn>15</mn><mo> </mo><mn>455</mn><mo> </mo><mo>(</mo><mi mathvariant="normal">N</mi><mo>)</mo></math></p>
<p>c) Đặt tên các đỉnh cho hình trên</p>
<p><img src="https://static.colearn.vn:8413/v1.0/upload/library/01112022/e9f36989-788e-4b33-b4af-e7c0c0221485.JPG" alt="" width="397" height="296" /></p>
<p>Xét tam giác ABC có AB = BC (do hai lực thành phần F<sub>1</sub> = F<sub>2</sub> = 8000N)</p>
<p>nên tam giác ABC là tam giác cân tại B <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mo>⇒</mo><mo> </mo><mover><mi>CAB</mi><mo>^</mo></mover><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mover><mi>ACB</mi><mo>^</mo></mover></math></p>
<p>Mặt khác ta có <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><mi>DAC</mi><mo>^</mo></mover><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mover><mi>ACB</mi><mo>^</mo></mover></math> (tính chất góc so le trong ở trong hình bình hành ABCD)</p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mo>⇒</mo><mo> </mo><mover><mi>DAC</mi><mo>^</mo></mover><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mover><mi>CAB</mi><mo>^</mo></mover><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mover><mi>DAB</mi><mo>^</mo></mover><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mn>15</mn><mo>°</mo></math>11</p>
<p>Do đó:</p>
<p>- Phương của hợp lực là phương xiên, hợp với phương nằm ngang một góc 15<sup>o</sup></p>
<p>- Chiều của hợp lực hướng về phía trước.</p>
<p>d) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng 90<sup>o</sup> thì hợp lực của hai dây kéo có:</p>
<p>- Phương: phương xiên, hợp với phương nằm ngang một góc 45<sup>o</sup></p>
<p>- Chiều: hướng về phía trước</p>
<p>- Độ lớn: <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi mathvariant="normal">F</mi><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><msqrt><msup><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>1</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><msup><msub><mi mathvariant="normal">F</mi><mn>2</mn></msub><mn>2</mn></msup></msqrt><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><msqrt><msup><mn>8000</mn><mn>2</mn></msup><mo> </mo><mo>+</mo><mo> </mo><msup><mn>8000</mn><mn>2</mn></msup></msqrt><mo> </mo><mo>≈</mo><mo> </mo><mn>11314</mn></math> N.</p>
Xem lời giải bài tập khác cùng bài
Hướng dẫn giải Khởi động (Trang 56 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Câu hỏi (Trang 56 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Câu hỏi 1 (Trang 57 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Câu hỏi 1 (Trang 58 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Câu hỏi 2 (Trang 58 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Câu hỏi (Trang 59 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Em có thể (Trang 59 SGK Vật lí 10, Bộ Kết Nối Tri Thức)
Xem lời giải