Lực tổng hợp tác dụng lên vật là gì

Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

Nội dung chính Show

Tổng hợp lực
Phân tích lực
Điều kiện cân bằng của chất điểm
Dạng bài tổng hợp và phân tích lực
Giải bài tổng hợp và phân tích lực
Kiến thức tham khảo

- Lực \(\overrightarrow F \) có:

+ Điểm đặt: nằm tại vật chịu tác dụng của lực

+ Phương, chiều: trùng với véctơ biểu diễn lực

+ Độ lớn lực: tỉ lệ với độ dài của véctơ biểu diễn lực

- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

- Đơn vị của lực là Niutơn (N).

* Điều kiện cân bằng của một chất điểm

Hợp của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng \(\overrightarrow 0 \)

\(\overrightarrow F = {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} + ... + {\overrightarrow F _n} = \overrightarrow 0 \)

1. Định nghĩa

Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.

Lực thay thế này gọi là hợp lực.

2. Qui tắc hình bình hành.

Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng.

\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)

Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.

Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.

1. Tổng hợp lực

a. Tổng hợp lực của 2 lực thành phần: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)

- Bước 1: Tịnh tiến các lực về cùng điểm đặt

- Bước 2: Nếu các lực không cùng phương thì sử dụng quy tắc hình bình hành để xác định véctơ tổng trên hình vẽ.

- Bước 3: Sử dụng biểu thức sau để xác định độ lớn lực tổng hợp

\(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}{\rm{cos}}\varphi } \)

* Các trường hợp đặc biệt:

\({\overrightarrow F _1} \uparrow \uparrow {\overrightarrow F _2} \to F = {F_1} + {F_2}\)
\({\overrightarrow F _1} \uparrow \downarrow {\overrightarrow F _2} \to F = \left| {{F_1} - {F_2}} \right|\)
\({\overrightarrow F _1} \bot {\overrightarrow F _2} \to F = \sqrt {{F_1}^2 + {F_2}^2} \)

\(\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}\)

b. Tổng hợp lực của 3 lực thành phần

* Cách 1:

- Bước 1: Chọn hệ trục tọa độ Oxy

- Bước 2: Xác định các góc: \(\left( {{{\overrightarrow F }_1}{\rm{,Ox}}} \right) = {\alpha _1};\left( {{{\overrightarrow F }_2}{\rm{,Ox}}} \right) = {\alpha _2};...\)

- Bước 3: Tìm hình chiếu của các lực trên trục Ox, Oy:

\(\left\{ \begin{array}{l}{F_x} = {F_1}{\rm{cos}}{\alpha _1} + {F_2}{\rm{cos}}{\alpha _2} + ...\\{F_y} = {F_1}\sin {\alpha _1} + {F_2}\sin {\alpha _2} + ...\end{array} \right.\)

- Bước 3: Xác định độ lớn của hợp lực bởi công thức: \(F = \sqrt {F_x^2 + F_y^2} \) và \(\left( {\overrightarrow F {\rm{,Ox}}} \right) = \alpha \)

với \(\left[ \begin{array}{l}\tan \alpha = \frac{{{F_y}}}{{{F_x}}} \Leftrightarrow {F_x}{F_y} > 0\\\tan \alpha = - \frac{{{F_y}}}{{{F_x}}} \Leftrightarrow {F_x}{F_y} < 0\end{array} \right.\)

* Cách 2:

- Bước 1: Tổng hợp 2 lực 1

- Bước 2: Tổng hợp với lực thành phần còn lại

Sử dụng quy hình bình hành hoặc quy tắc đa giác

2. Phân tích lực

Căn cứ vào vị trí góc \(\varphi \) xác định được độ lớn của các lực thành phần:

\(\left\{ \begin{array}{l}{F_1} = F\sin \varphi \\{F_2} = Fc{\rm{os}}\varphi \end{array} \right.\) ; \(\left\{ \begin{array}{l}{P_1} = Pc{\rm{os}}\varphi \\{P_2} = P\sin \varphi \end{array} \right.\)

Bài toán:
Vật có khối lượng thực hiên dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, với các phương trình là và . Giá trị cực đại của lực tổng hợp tác dụng lên vật là:
A.
B.
C.
D.

*Trước tiên ta xác định biên độ của dao động tổng hợp:

* Suy ra lực tổng hợp cực đại tác dụng lên vật có giá trị ( độ lớn) :

Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên: 1/11/13

Bài toán:
Vật có khối lượng thực hiên dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, với các phương trình là và . Giá trị cực đại của lực tổng hợp tác dụng lên vật là:
A.
B.
C.
D.

Ta có tọa độ góc của dao động tổng hợp:
Suy ra
Đán án C.

Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên: 27/10/13

Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

Hai lực cân bằng khi nào?

Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

Đơn vị của lực

Đơn vị của lực là Niutơn (N).

Tổng hợp lực

Tổng hợp lực là gì?

Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực.

Qui tắc tổng hợp lực

Qui tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng.

Quy tắc hình bình hành trong vật lý 10

Phân tích lực

Phân tích lực là gì?

Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.

Phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước

Điều kiện cân bằng của chất điểm

Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không.

Điều kiện cân bằng của chất điểm

Dạng bài tổng hợp và phân tích lực

Tổng hợp các lực tác dụng lên vật

Cách giải:

Nếu 2 lực cùng phương, cùng chiều thì lực tổng hợp: F = F1 + F2 và có chiều cùng chiều với 2 lực.
Nếu 2 lực cùng phương, ngược chiều thì lực tổng hợp: F = |F1 – F2| và có chiều cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn.
Nếu 2 lực không cùng phương thì lực tổng hợp: F² = F1² + F2² + 2F1.F2.cosα và có chiều theo quy tắc hình bình hành.

Giải bài tổng hợp và phân tích lực

Bài 1: Một vật có trọng lượng 60N được treo vào vòng nhẫn O ( coi là chất điểm). Vòng nhẫn được giữ yên bằng dây OA và OB. Biết OA nằm ngang hợp với OB góc 45 độ. Tìm lực căng của dây OA và OB.

Hướng dẫn giải:

Vẽ các lực tác dụng lên hình

Góc α là góc giữa OP và OB: α = 45 độ.