Vật lí lớp 10 Momen lực là gì? quy tắc Momen lực nằm trong chủ đề vật lí lớp 10 Lực và chuyển động
Momen lực là gì?
Momen lực đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, Momen lực càng lớn tác dụng làm quay càng lớn và ngược lại.
Công thức Momen lực
$M = F.d$
Trong đó:
- M: momen lực (N.m)
- F: lực tác dụng (N)
- d: cánh tay đòn của lực F (m)
cánh tay đòn = khoảng cách từ tâm quay (hoặc trục quay) đến giá của lực F gọi là
nhận xét:
– khi d = 0 => M=0 => nếu giá của lực đi qua tâm quay thì lực không có tác dụng làm quay.
– M = F.d => muốn tăng momen lực ta có thể tăng độ lớn của lực hoặc độ dài của cánh tay đòn.
Thí nghiệm momen lực
bằng nhiều thí nghiệm kiểm chứng tương tự trong thực tế người ta đưa ra định nghĩa về momen lực
Ứng dụng momen lực trong thực tế:
Người ta thường bố trí tay nắm cửa cách xa bản lền (trục quay của cánh cửa) nhằm tăng momen lực (tăng tác dụng làm quay của lực giúp ta có thể mở cửa dễ dàng hơn)
Trong kỹ thuật, người ta chế tạo ra các loại cờ lê phù hợp với các loại ốc khác nhau, cờ lê có cánh tay đòn d càng lớn sẽ mở được những loại ốc siết chặt hơn vì với cùng một lực cánh tay đòn càng lớn thì momen lực càng lớn (tác dụng làm quay càng lớn)
Lực không đổi, tăng độ dài cánh tay đòn làm tăng momen lực khiến tác dụng làm quay mạnh lên
Xem thêm: Công suất của động cơ và momen xoắn
Quy tắc Momen lực
Vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng khi tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực có tác dụng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Thí nghiệm vật lí 3: bố trí thí nghiệm như hình vẽ
Một lực nhỏ có thể giữ cân bằng với một lực lớn tùy vào vị trí đặt lực
các lực tác dụng làm thanh ngang quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các lực tác dụng làm thanh ngang quay theo chiều ngược lại nhờ đó mà thanh ngang nằm cân bằng.
Áp dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta xác định được hợp lực trong trường hợp này đi qua trục quay nên vật rắn sẽ không quay. Mặt khác ta có tổng momen của các lực bên trái đúng bằng tổng momen của các lực bên phải, bằng nhiều thí nghiệm kiểm chứng người ta rút ra được kết luận:
Ứng dụng của quy tắc Momen lực để giải các bài toán vật lí cân bằng của vật rắn
Ví dụ bài tập Momen lực
Bài 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.
Hướng dẫn giải bài tập momen lực
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.
Các tìm kiếm liên quan đến momen lực là gì?
- Tính momen lực F đối với điểm O
- Momen lực
- Momen lực phụ thuộc vào yếu tố nào
- Cánh tay đòn của lực là
- Momen lực có đơn vị là
- Lý thuyết momen lực
- Công thức tính momen quay