Bài 21.7 trang 37, 38, 39 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một thanh chắn đường dài 8 m, có trọng lượng 220 N và có trọng tâm cách đầu bên trái 1,5 m (Hình 21.6)...

Một thanh chắn đường dài 8 m, có trọng lượng 220 N và có trọng tâm cách đầu bên trái 1,5 m (Hình 21.6). Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,8 m. Để giữ thanh cân bằng thì phải tác dụng vào đầu bên phải một lực bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải :

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

Áp dụng quy tắc moment lực: \(\sum {M = 0} \)

Trong đó biểu thức moment lực: M = Fd.

Lời giải chi tiết:

Thanh chắn là vật rắn có trục quay cố định (O) cân bằng dưới tác dụng của 2 lực gây momen \(\overrightarrow P \)và \(\overrightarrow F \).

Chọn chiều (+) là chiều kim đồng hồ.

Áp dụng quy tắc moment lực: \(\sum {M = 0} \)=> M_(P) + M_(F) = 0 => P.OG – F.OB = 0

=> P.OG = F.OB => F = P.\(\frac{{OG}}{{OB}}\)

Với OG = 1,8 – 1,5 = 0,3 m; OB = 8 – 1,8 = 6,2 m.

=> F = 220.\(\frac{{0,3}}{{6,2}}\)≈ 10,6 N.