Phương pháp Tổng hợp hai lực và ba lực không song song môn Vật lý 10

TỔNG HỢP HAI LỰC VÀ BA LỰC KHÔNG SONG SONG

1. Phương Pháp Giải

- Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật

Theo điều kiên cân bằng:

\({\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} + {\overrightarrow F _3} = \overrightarrow 0 \)

Cách 1 : Ta có

\(\begin{array}{l} {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} + {\overrightarrow F _3} = \overrightarrow 0 \\ \Rightarrow {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} = - {\overrightarrow F _3}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {\overrightarrow F _{12}} \uparrow \downarrow {\overrightarrow F _3}\\ {F_{12}} = {F_3} \end{array} \right. \end{array}\)

- Theo quy tắc tổng hợp hình bình hành, lực tổng hợp phải cân bằng với lực còn lại

- Sử dụng các tính chất trong tam giác để giải

Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy

+ Chiếu lên Ox

+Chiếu lên Oy

+ Xác định giá trị

2. Ví Dụ Minh Họa

Câu 1: Một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ,thanh AB vuông góc với tường thẳng đứng, CB lệch góc 60⁰ so với phương ngang. Tính lực căng của dây BC và áp lực của thanh AB lên tường khi hệ cân bằng. Lấy \(g = 10m/{s^2}\)

Giải:

Ta có P = mg = 3.10=30 (N)

Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng

\(\begin{array}{l} {\overrightarrow T _{BC}} + {\overrightarrow T _{AB}} + \overrightarrow P = 0\\ \Rightarrow \overrightarrow P + \overrightarrow T = 0\\ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\overrightarrow P \uparrow \downarrow \overrightarrow T }\\ {P = T} \end{array}} \right.\\ \cos {30^0} = \frac{T}{{{T_{BC}}}} = \frac{P}{{{T_{BC}}}}\\ \Rightarrow {T_{BC}} = \frac{P}{{\cos {{30}^0}}} = \frac{{30}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = 20\sqrt 3 (N)\\ \sin {30^0} = \frac{{{T_{AB}}}}{{{T_{BC}}}}\\ \Rightarrow {T_{AB}} = \sin {30^0}.{T_{BC}} = \frac{1}{2}.20.\sqrt 3 = 10\sqrt 3 (N) \end{array}\)

Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích \({\overrightarrow T _{BC}}\) thành hai lực \({\overrightarrow T _{xBC}},{\overrightarrow T _{yBC}}\) như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng

\(\begin{array}{l} {\overrightarrow T _{BC}} + {\overrightarrow T _{AB}} + \overrightarrow P = 0\\ \Rightarrow {\overrightarrow T _{xBC}} + {\overrightarrow T _{yBC}} + {\overrightarrow T _{AB}} + \overrightarrow P = 0 \end{array}\)

Chiếu theo Ox:

\(\begin{array}{l} {T_{AB}} - {T_{xBC}} = 0\\ \Rightarrow {T_{AB}} = {T_{BC}}\sin {30^0}\begin{array}{*{20}{c}} {}&{(1)} \end{array} \end{array}\)

Chiếu theo Oy:

\(\begin{array}{l} {T_{yBC}} - P = 0\\ \Rightarrow \cos {30^0}.{T_{BC}} = P\\ \Rightarrow {T_{BC}} = \frac{P}{{\cos {{30}^0}}} = \frac{{30}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = 20\sqrt 3 (N)\\ (1) \Rightarrow {T_{AB}} = \frac{1}{2}.20.\sqrt 3 = 10.\sqrt 3 (N) \end{array}\)

Câu 2: Cho một vật có khối lượng 6 kg được treo như hình vẽ, có bán kính 10 cm. Với dây treo có chiều dài 20 cm. Xác định lực căng của dây và lực tác dụng của vật lên tường. Lấy  \(g = 10m/{s^2}\)

 Giải: Ta có P = mg = 6.10=60 (N)

    \(\sin \alpha = \frac{R}{l} = \frac{{10}}{{20}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \alpha = {30^0}\)   

Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng

\(\begin{array}{l} \overrightarrow T + \overrightarrow N + \overrightarrow P = 0\\ \Rightarrow \overrightarrow F + \overrightarrow T = 0\\ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\overrightarrow F \uparrow \downarrow \overrightarrow T }\\ {F = T} \end{array}} \right.\\ Cos{30^0} = \frac{P}{F}\\ \Rightarrow F = \frac{P}{{Cos{{30}^0}}} = \frac{{60}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = 40\sqrt 3 (N)\\ \Rightarrow T = F = 40\sqrt 3 (N)\\ Sin{30^0} = \frac{N}{F}\\ \Rightarrow N = F.Sin{30^0} = 40\sqrt 3 .\frac{1}{2} = 20.\sqrt 3 (N) \end{array}\)

Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích \({\overrightarrow T _{OB}}\) thành hai lực \({\overrightarrow T _x},{\overrightarrow T _y}\) như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng

\({\overrightarrow T _x} + {\overrightarrow T _y} + \overrightarrow P + \overrightarrow N = 0\)

Chiếu theo Ox:

\({T_x} - N = 0 \Rightarrow T.Sin{30^0} = N\begin{array}{*{20}{c}} {}&{(1)} \end{array}\)

Chiếu theo Oy:

\(\begin{array}{l} {T_y} - P = 0\\ \Rightarrow Cos{30^0}.T = P\\ \Rightarrow T = \frac{P}{{Cos{{30}^0}}} = \frac{{60}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = 40\sqrt 3 (N)\\ (1) \Rightarrow N = 40.\sqrt 3 .\frac{1}{2} = 20\sqrt 3 (N) \end{array}\)

3. Bài Tập Tự Luyện

4. Hướng Dẫn Giải

..

---Để xem tiếp nội dung phần Bài Tập Tự Luyện và Hướng Dẫn Giải, các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Phương pháp Tổng hợp hai lực và ba lực không song song môn Vật lý 10 năm 2019. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Phương pháp giải và phân loại bài tập về Lực đàn hồi môn Vật lý 10

• Cơ sở lý thuyết về Định luật I Newton - Định luật Quán Tính môn Vật lý 10

• Tóm tắt lý thuyết và phân loại bài tập Chuyển động thẳng đều môn Vật lý 10

​Chúc các em học tập tốt !