Với các bài viết trước, chúng ta đã được làm quen với khái niệm về lực và cân bằng lực. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về tổng hợp lực và phân tích lực.
Mục lục
Tổng hợp lực
Khái niệm tổng hợp lực
Tổng hợp lực là quá trình đánh giá sự thay thế các lực tác động cùng vào một vật bằng một lực có tác động giống hệt với các lực đó. Lực thay thế như vậy được gọi là hợp lực.
Một số quy tắc tổng hợp lực
Quy tắc tổng hợp lực có một số quy tắc cơ bản. Nếu hai lực đồng quy tạo thành 2 cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy sẽ biểu diễn hợp lực của chúng.
Phân tích lực
Khái niệm phân tích lực
Phân tích lực là quá trình thay thế một lực bằng hai hoặc nhiều lực mà có tác dụng giống y như lực đó. Các lực thay thế như vậy được gọi là các lực thành phần.
Phương pháp phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước
Để phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước, ta có thể làm như sau: Từ đầu mút của lực, ta kẻ hai đường thẳng song song với hai phương đó. Hai đường thẳng này sẽ cắt nhau tại các điểm E và G. Các vectơ OE và OG biểu diễn các lực thành phần.
Điều kiện cân bằng của chất điểm
Một chất điểm muốn đứng cân bằng thì tổng hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải có giá trị bằng 0.
Tổng hợp các dạng bài tập phân tích lực
Chúng ta còn tìm hiểu về các dạng bài tập phân tích lực và cách giải quyết chúng. Dưới đây là một số ví dụ về các bài tập phân tích lực:
Câu 1: Xác định hợp lực của hai lực đồng quy $F_1=16N$ và $F_2=12N$ ở từng trường hợp góc hợp giữa hai lực là $0^o$, $60^o$, $120^o$, $180^o$. Hãy cho biết góc hợp giữa 2 lực sao cho hợp lực có độ lớn 20N.
Câu 2: Xác định hợp lực của ba lực đồng quy trên một mặt phẳng. Biết góc hợp giữa lực này với hai lực còn lại đều là 60o và độ lớn của cả ba lực đều bằng 20N.
Câu 3: Cho 3 lực đồng quy, đồng phẳng theo thứ tự là $F_1$, $F_2$, $F_3$. Chúng lần lượt hợp với trục Ox những góc có số đo là 0o, 60o và 120o. Cho biết $F_1=F_2=F_3=30N$. Hãy xác định hợp lực của ba lực trên.
Câu 4: Một vật đang nằm trên một mặt nghiêng một góc 30o so với phương nằm ngang đã chịu tác dụng của trọng lực với độ lớn là 50N. Hãy xác định độ lớn các thành phần của trọng lực theo phương vuông góc cùng phương song song với mặt nghiêng.
Câu 5: Một vật nặng có khối lượng là 6kg được treo lên như hình vẽ và được giữ cho đứng yên bằng dây OA và dây OB. Cho biết OA và OB hợp lại với nhau thành một góc có số đo là 45o. Hãy xác định lực căng của 2 dây OA và OB.
Câu 6: Một vật nặng có khối lượng là 3kg được treo lên như hình vẽ, thanh sắt AB vuông góc với tường thẳng đứng, dây CB lệch một góc 60o so với phương nằm ngang. Tính lực căng của dây BC với áp lực của thanh sắt AB lên tường khi mà hệ cân bằng.
Câu 7: Một chiếc đèn tín hiệu giao thông có 3 màu được dựng ở một ngã tư nhờ một dây cáp. Hai đầu của dây cáp được giữ bằng hai cột đèn AB, A’B’ cách nhau một khoảng 8m. Đèn nặng 60N được treo vào giữa điểm O của dây cáp, làm dây cáp võng xuống khoảng 0,5m. Xác định lực căng của dây.
Câu 8: Cho 2 lực đồng quy có độ lớn là F1 = F2 = 100N. Hãy xác định góc hợp lực của 2 lực khi chúng hợp nhau một góc $alpha = 0^o$, $60^o$, $90^o$. Hãy biểu diễn mỗi trường hợp bằng hình của hợp lực.
Câu 9: Hãy sử dụng quy tắc hình bình hành để xác định hợp lực của 3 lực F1 = F2 = F3 = 60N nằm trên cùng một mặt phẳng. Biết rằng lực F2 làm thành với 2 lực F1 và F3 những góc đều là 60o.
Câu 10: Cho 3 lực đồng quy cùng nằm trên một mặt phẳng với độ lớn bằng nhau và bằng 80N, từng đôi một sẽ tạo thành góc 120o. Xác định hợp lực của chúng.
Tổng hợp lực và phân tích lực là một phần kiến thức vô cùng quan trọng trong môn Vật lý. Chúng cung cấp cho chúng ta những công cụ và phương pháp để hiểu và giải quyết các vấn đề liên quan đến lực. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các khái niệm này cũng như các môn học khác, hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô giáo tại VUIHOC ngay bây giờ.
