Công thức Momen lực?

Câu hỏi: Công thức Momen lực?

Trả lời: 

Công thức tính momen lực: M = F.d. 

Trong đó: 

+ M là momen lực, có đơn vị N.m

+ F là lực, có đơn vị N

+ d là cánh tay đòn của lực (là khoảng cách từ giá của lực đến trục quay), có đơn vị m.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về Momen lực nhé!

I. Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Mômen lực (M)

1. Một vật có trục quay cố định khi tác dụng làm quay của các lực tác dụng lên vật cân bằng lẫn nhau.

2. Mômen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó:

Ta có: M = F.d

Đơn vị của mômen lực là niutơn mét (N.m)

II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định

    a) Quy tắc

    Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

    Biểu thức: F₁.d₁ = F₂.d₂ hay M₁ = M₂

    Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng:

    F₁.d₁ + F₂.d₂ +... = F_1’.d_1’ + F_2’.d_2’ + ...

    b) Chú ý

    Quy tắc momen còn được áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định nếu như trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay.

    Nếu ta thôi không tác dụng lực F₂→ vào cán, thì dưới tác dụng của lực F₁→ của tảng đá, chiếc cuốc chim sẽ quay quanh trục quay O đi qua điểm tiếp xúc của cuốc với mặt đất

III. Bài tập ví dụ

Bài tập 1. Thanh kim loại có chiều dài l khối lượng m đặt trên bàn nhô ra một đoạn bằng 1/4 chiều dài thanh. Tác dụng lực có độ lớn 40N hướng xuống thì đầu kia của thanh kim loại bắt đầu nhô lên, lấy g=10m/s². Tính khối lượng của thanh kim loại.

Lời giải

Phân tích bài toán

Tâm quay O. Lực F làm vật quay theo chiều kim đồng hồ, trọng lực P làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
M_F=F.OB; M_P=P.OG

AG=BG=2OB => OB=OG=1/4.AB
Giải
áp dụng quy tắc mômen: M_F=M_P => F.OB=P.OG=mg.OG
=> m=4 kg.

Bài tập 2. Một thanh AB nặng 30 kg, dài 9 m, trọng tâm tại G biết BG=6 m. Trục quay tại O biết AO=2 m, Người ta phải tác dụng vào đầu B một lực F=100 N xác định khối lượng vật treo vào đầu A để thanh nằm cân bằng. Xác định độ lớn của lực tác dụng vào O. lấy g=10m/s².

Lời giải

Phân tích bài toán

AO=2 m; AB=9m; BG=6m, m=30 kg; F=100 N
Tâm quay tại O thanh AB cân bằng => M_A=M_G + M_B
Giải
M_A=M_G + M_B => m_Ag.AO=mg.OG + F.OB => m_A=50kg
N=P_A + P + F= 900 N.

Câu 4: Một cái xà nằm ngang chiều dài 10 m trọng lượng 200 N. Một đầu xà gắn vào tường, đầu kia được giữ bằng sợi dây làm với phương nằm ngang góc 60^o. Lực căng của sợi dây là

    A. 200 N.

    B. 100 N.

    C. 116 N.

    D. 173 N.

Chọn C.

Lời giải

Áp dụng quy tắc momen lực ta được:

Câu 5: Một cái thước AB = 1 m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục qua O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.3). Một lực F₁ = 4 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai F₂ tác dụng lên đầu B của thước và theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình). Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực F₂ có hướng và độ lớn

   A. bằng 0.

   B. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 1,6 N.

   C. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 16 N.

   D. ngược hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 16 N.

Chọn C.

Lời giải

Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:

F₁.OA = F₂.OB ⟺ F₂ = 4.80/20 = 16 N.

Đồng thời F₂→ cùng hướng F₁