Luyện tập: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật

Áp dụng công thức momen về điều kiện cân bằng của vật rắn.

Cánh tay đòn càng lớn thì tác dụng làm quay càng lớn nên phát biểu: "Cánh tay đòn càng lớn thì tác dụng làm quay càng bé" sai.

Momen của lực F đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy được đo bằng tích của lực tác dụng với cánh tay đòn.

Hợp lực của 2 lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều với 2 lực và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của 2 lực thành phần.

Mômen lực cần tìm là: .

Mômen của ngẫu lực chỉ phụ thuộc vào khoảng cách giữa giá của hai lực.

Mômen ngẫu lực:

Ngẫu lực là hệ gồm hai lực cùng phương, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau, cùng tác dụng lên một vật nhưng có vị trí điểm đặt khác nhau.

 Nên hình vẽ cần tìm là: Hình b.

- Một vật cân bằng khi không có gia tốc (đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều) và không quay.

- Một vật ở trạng thái cân bằng khi thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau đây:

+ Hợp lực tác dụng lên vật bằng không.

+ Tổng moment của các lực tác dụng lên vật đối với trục quay bất kì bằng không.

Xét trục quay tại O.

Trọng lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ. Vậy để giữ thanh cân bằng, cần tác dụng lên đầu B một lực có xu hướng làm vật quay xuôi chiều kim đồng hồ hay và cùng chiều.

Để thanh cân bằng, áp dụng quy tắc mômen lực, ta có: M_P = M_F

⇔ ⇔ P.OG = F.OB

⇔ ⇔ P.(OA – AG) = F.(AB – OA)

⇔ ⇔ m.g.(OA – AG) = F.(AB – OA)

⇔ ⇔ 25.10.(1,5 – 1,2) = F.(7,5 - 1,5)

⇔ ⇔ F = 12,5 N.

 Đơn vị của mômen lực là: N.m.

Do 2 lực song song, cùng chiều nên:

Ta có:

 Gọi là khoảng cách từ điểm đặt lực và đến điểm đặt của hợp lực .

Ta có:

Mà .

Mặt khác:

Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay khi đó cánh tay đòn d của lực sẽ khác không nên momen lực khi đó khác không sẽ có tác dụng làm quay vật rắn.