Giải SBT Vật lí 10 trang 31 Cánh diều

Giải SBT Vật lí 10 trang 31 Cánh diều

Bài 2.57 trang 31 SBT Vật lí 10: Một học sinh kiểm tra lại quy tắc tổng hợp lực đồng quy bằng cách bố trí thí nghiệm với các quả cân, ròng rọc, dây nối và một vòng nhựa mảnh, nhẹ. Lúc đầu vòng được giữ như hình 2.15.

a. Giải thích tại sao khi vừa thả ra thì vòng chuyển động thẳng đứng xuống dưới.

b. Học sinh này đổi các quả cân có trọng lượng P vào dây treo 6 N thì hệ thống cân bằng khi thả ra. Tính P.

c. Thực hiện lại thí nghiệm trên để kiểm tra.

Lời giải

a. Biểu diễn giản đồ vectơ như hình dưới.

Hệ thống sẽ cân bằng nếu vòng kim loại chịu tác dụng của các lực cân bằng trên mỗi phương, tức là: T_3x = T₁ và T_3y = T₂

Với góc nghiêng 53⁰ được giữ lúc đầu thì:

$T_{3x}=T_3.\cos 53°=5.\cos 53°=3\left(N\right)=T_1$

$T_{3y}=T_3.sin53°=5.sin53°=4\left(N\right)<T_2$

Như vậy, khi vừa được thả ra thì vòng chịu tác dụng của hai lực cân bằng theo phương ngang, còn theo phương thẳng đứng thì hợp lực có chiều của lực T₂ nên vòng sẽ chuyển động thẳng đứng xuống dưới.

b. Để hệ cân bằng khi thay T₂ bằng P thì:

$P=T_{3y}=T_3.sin53°=5.sin53°=4\left(N\right)$

c. Học sinh tự thực hiện thí nghiệm để kiểm tra

VI. Mô men lực. Điều kiện cân bằng của vật

Bài 2.58 trang 31 SBT Vật lí 10:Một thanh đồng chất tì lên giá đỡ tại O và được giữ nằm cân bằng với hai lực đặt tại A và B như hình 2.16. Vì thanh cân bằng nên hai lực tại A và B sẽ cho hợp lực đặt tại O. Độ lớn của lực tại B là:

A. X = 11 N.

B. X = 36 N.

C. X = 47 N.

D. Không xác định được vì thiếu thông tin.

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Áp dụng công thức momen về điều kiện cân bằng của vật rắn.

$\frac{X}{20}=\frac{45}{25}\Rightarrow X=36\left(N\right)$