Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

Câu trả lời chính xác nhất: Hợp lực của hai lực song song có cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.

Để hiểu rõ hơn về Quy tắc hợp lực song song cùng chiều, mời các bạn cùng Toploigiai đến với phần nội dung dưới đây nhé!

1. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

Quy tắc:

Hợp lực của hai lực song song có cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy. Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

Từ đó ta có biểu thức: 

F =F1 + F2

F1/F2 =d1/d2 (chia trong)

Trong đó:

Chú ý:

- Đối với quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều giúp ta hiểu thêm về trong tâm của một vật. Bất kì một vật nào cũng đều có thể chia ra làm một số lớn các vật nhỏ hơn, mỗi phần này lại có trọng lực rất nhỏ. Hợp lực của các vật nhỏ ấy là trọng lực của vật ban đầu. Điểm đặt của hợp lực chính là trọng tâm của vật.

- Đối với những vật có dạng hình học đối xứng hay đồng chất thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật đó.

>>> Tham khảo: Nêu quy tắc tìm hợp lực của hai lực có giá đồng quy

2. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song

- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng.

- Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài.

- Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong.

Vecto F₁ + Vecto F₂ + Vecto F₃ = Vecto 0

3. Thí nghiệm

Treo hai chùm quả cân có trọng lượng P₁ và P₂ khác nhau vào hai phía của thước:

Dùng chùm quả cân đem treo chung vào trọng tâm O của thước thì thấy thước nằm ngang và lực kế chỉ giá trị F = P₁ + P₂. Vậy trọng lực vecto P= vecto P₁ + vecto P₂ tại điểm O của thước là hợp lực của hai lực vecto P₁ và vecto P₂ đặt tại hai điểm O₁ và O₂.

Ví dụ và hướng dẫn giải

Bài 1: Hai lực song song cùng chiều, một lực có độ lớn 13 N cách lực kia 0,2m và cách giá của hợp lực 0,12m. Tính độ lớn của lực còn lại và hợp lức.

Hướng dẫn giải

Ta có:

d₁=0,12⇒d2=0,2−0,12=0,08m

F₁d1=F₂d₂⇔13.0,12=F₂.0,08⇔F₂=19,5N

Hợp lực:  F=F₁+F₂=13+19,5=32,5N

Bài 2: Thanh rắn mỏng, phẳng, đồng chất, trục quay đi qua trọng tâm của thanh. Tác dụng vào hai điểm A,B của thanh rắn cách nhau 4,5cm, ngẫu lực có độ lớn 5N. Tính momen ngẫu lực trong các trường hợp sau:

a) Thanh rắn đang ở vị trí thẳng đứng.

b) Thanh rắn đang ở vị trí hợp với phương thẳng đứng góc 300.

Hướng dẫn giải

a)

Ta có: d₁=AB=4,5cm

Suy ra: M=F.d₁=5.4,5.10−2=0,225N.m

b)

Ta có: d₂=AB.cos300=4,5.√3 /2 =9√34cm → d₂=AB.cos⁡300=4,5.32=934cm

Suy ra: M=F.d₂=5.9√34.10−2=0,195N.m

>>> Tham khảo: Cách tính hợp lực của 2 lực đồng quy

4. Bài tập hợp lực song song cùng chiều, ngẫu lực

Bài tập 1. Đòn gánh dài 1,5 m. Hỏi vai người gánh hàng phải đặt ở điểm nào để đòn gánh cân bằng và vai chịu tác dụng của một lực bằng bao nhiêu? biết hai đầu đòn gánh là thùng gạo và thùng ngô có khối lượng lần lượt là 30kg và 20kg, bỏ qua khối lượng của đòn gánh, lấy g=10m/s2.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán

d₁ + d₂=1,5m

m₁=30kg; m₂=20kg

Giải

F₁=m1g=300N; F₂=m₂g=200N

F=F₁ + F₂=500N

F₁d₁=F₂d₂ (1)

d₁ + d₂=1,5 (2)

từ (1) và (2) => d₁=0,6m; d₂=0,9m

Bài tập 2. Hai lực song song cùng chiều, một lực có độ lớn 13N cách lực kia 0,2m và cách giá của hợp lực 0,12m. Tính độ lớn của lực còn lại và hợp lực.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán

F₁=13 N; d₁=0,12 m; d₂=0,2 – 0,12=0,08 (m);

Giải

F₁d₁=F₂.d₂ => F₂=19,5N

F=F₁ + F₂=32,5 N.

Bài tập 3. Hai người khiêng vật nặng 100kg bằng một đòn gánh dài 1m, biết điểm treo vật cách vai người thứ nhất 60cm. Tính lực tác lên vai của mỗi người, lấy g=10m/s² bỏ qua khối lượng của đòn gánh.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán

m=100kg => F=mg=1000N

d₁=0,6m => d₂=0,4m

Giải

F₁ + F₂=1000 (1)

F₁d₁=F₂d₂ (2)

Từ (1) và (2) => F₁=400N; F₂=600N

Bài tập 4. Thanh rắn mỏng phẳng đồng chất trục quay đi qua trọng tâm của thanh. Tác dụng vào hai điểm A,B của thanh rắn cách nhau 4,5cm ngẫu lực có độ lớn 5N. Tính Momen của ngẫu lực trong các trường hợp sau

a. Thanh rắn đang ở vị trí thẳng đứng

b. Thanh rắn đang ở vị trí hợp với phương thẳng đứng góc 30o.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán

F=5N

a/ d₁=AB=4,5cm

b/ d₂=ABcos30

Giải

a/ M=F.d₁=0,225 N.m.

b/ M=F.d₂=0,195 Nm.

-------------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn tìm hiểu về Quy tắc hợp lực song song cùng chiều. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này, chúc các bạn học tốt!