Lực cân bằng là một trong những kiến thức trọng tâm được đưa vào giảng dạy trong chương trình môn Vật Lý. Tuy nhiên trong quá trình tiếp thu kiến thức vẫn còn nhiều người thắc mắc và chưa thực sự hiểu lực cân bằng là gì? Công thức và cách áp dụng vào thực tế ra sao? Vậy còn chần chờ gì nữa hãy theo dõi ngay bài viết dưới đây của Wikihay để biết rõ hơn nhé.
Định nghĩa lực là gì?
Trước hết chúng ta cần tìm hiểu lực là gì? Lực chính là một đại lượng vectơ đại diện cho tác động của vật này lên vật khác. Trong quá trình đó kết quả hình thành nên gia tốc cho vật. Hoặc cũng có khả năng làm cho vật bị biến dạng. Lực có đơn vị là Newton ký hiệu là N.
Hai lực cân bằng là gì
Ví dụ cụ thể: Khi một người kéo dây cung thì lực kéo ra từ tay làm cho dây cung biến dạng. Lúc này dây cung sẽ căng ra. Và lực căng của dây hay còn được gọi là lực đàn hồi sẽ làm cho mũi tên bắn ra ngoài.
Định nghĩa lực cân bằng là gì?
Cân bằng lực chính là các lực khi cùng tác động vào một vật bất kỳ thì không tạo nên gia tốc cho vật đó. Từ đó có thể hiểu hai lực cân bằng là hai lực tác dụng đồng thời lên một vật, cùng nằm trên một đường thường. Đặc biệt chúng có cùng độ lớn nhưng chiều lại ngược nhau.
Ví dụ cụ thể về hai lực cân bằng: Khi 2 đội tổ chức chơi kéo co. Thì cùng một lúc sẽ kéo 1 sợi dây. Nếu như hai đội có trọng lượng ngang nhau thì họ sẽ tác dụng lên sợi dây với hai lực cân bằng. Khi đó sợ dây đứng yên khi chịu tác dụng của 2 lực cân bằng.
Tổng hợp lực
Khái niệm
Tổng hợp lực là các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật được thay thế bằng một lực có tác dụng như lực ban đầu. Lực thay thế như vậy gọi là hợp lực.
Quy tắc hình bình hành
Nếu hai lực đồng quy tạo thành 2 cạnh của một hình bình hành thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy sẽ biểu diễn đường hợp lực của 2 lực ban đầu.
Điều kiện cân bằng chất điểm
Muốn cho 1 chất điểm đứng yên khi cân bằng lực thì các lực tác dụng lên nó phải có hợp lực bằng 0.
Điều kiện cân bằng chất điểm
Phân tích lực
Phân tích lực chính là việc thay thế một lực bằng 2 hay nhiều lực có tác dụng bằng 2 lực đó. Khi và chỉ khi biết một lực có tác dụng theo 2 phương nào. Khi đó mới có thể phân tích lực theo 2 phương ấy.
Lực vectơ F gồm có:
- Điểm đặt: là nằm tại vật chịu tác dụng của lực
- Phương, chiều: phải trùng với vectơ biểu diễn lực
- Độ lớn lực: phải tỉ lệ với độ dài của vectơ biểu diễn lực
Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật đó bằng vecto 0.
- Vecto F= Vecto F1+ Vecto F2+…Vecto Fn= Vecto 0.
Cách để xác định 2 lực cân bằng
Để có thể xác định 2 lực cân bằng một cách chính xác và nhanh chóng. Chúng ta có thể tham khảo phương pháp dưới đây nhé.
- Đầu tiên cần xác định được các lực tác dụng lên vật. Phải xác định tất cả các lực đang tác dụng lên vật. Nó bao gồm có cả lực hấp dẫn, lực ma sát, lực căng và bất kỳ lực nào khác có thể ảnh hưởng đến vật.
- Tiếp theo đó chính là chỉ ra được phương của các lực. Hai lực cân bằng cần phải nằm trên cùng một đường thẳng. Nghĩa là chúng phải có cùng một phương
- Kiểm tra chiều của các lực, bởi 2 lực cân bằng phải ngược chiều nhau. Cụ thể là một lực hướng sang trái, một lực hướng sang phải. Hoặc một lực hướng lên trên một lực hướng xuống dưới.
- Cuối cùng kiểm tra độ lớn của các lực xem chúng có bằng nhau không. Điều kiện 2 lực cân bằng khi và chỉ khi chúng có độ lớn bằng nhau. Có thể kiểm tra bằng cách sử dụng các dụng cụ đo lực như lực kế.
- Nếu như tất cả đều thỏa mãn các điều kiện trên thì hai lực đó được coi là hai lực cân bằng. Khi 2 lực đồng thời cùng tác dụng lên một vật mà vật đó vẫn ở trạng thái cân bằng. Không thay đổi trạng thái chuyển động hoặc đứng yên.
Cân bằng của một vật chịu sự tác động của hai lực
Điều kiện cân bằng
Nếu muốn cho một vật chịu tác dụng từ hai lực đang ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải thỏa mãn các điều kiện đó là cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
Lưu ý: Gía của lực là đường thẳng mang vectơ lực.
Điều kiện cân bằng 1 vật chịu tác động của hai lực
Xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng phẳng phương pháp thực nghiệm.
Từ điều kiện cân bằng trên phương pháp thực nghiệm người ta có thể dễ dàng xác định được trọng tâm của vật phẳng. Chúng ta có thể buộc dây lần lượt vào hai điểm khác nhau trên vật rồi lần lượt treo lên. Khi vật đã ở trạng thái cân bằng thì vẽ đường kéo dài của dây treo. Giao điểm của hai đường kéo này chính là trọng tâm của vật.
Tổng kết
Như vậy bài viết trên Wikihay đã chia sẻ và giải đáp tất cả các vấn đề xoay quanh “ lực cân bằng là gì?”. Hy vọng với những thông tin hữu ích được gửi đến bạn sẽ hiểu được bản chất, cốt lõi. Từ đó áp dụng đồng thời trong thực tế và bài tập. Đừng quên cập nhật các bài viết tiếp theo để biết thêm những điều bổ ích nhé.
Để lại một bình luận