Category:
Trắc nghiệm Vật lý 10 Chân trời bài 14 Moment lực. Điều kiện cân bằng của vật
Tags:
Bộ đề 1
13. Một thanh AB không khối lượng, có chiều dài $L=1m$. Một lực $F_1 = 2N$ tác dụng vuông góc vào đầu A của thanh, hướng xuống. Một lực $F_2$ tác dụng vuông góc vào đầu B của thanh, hướng lên. Để thanh cân bằng, độ lớn của lực $F_2$ phải là bao nhiêu?
Chọn trục quay tại điểm B. Lực $F_1$ tác dụng tại A cách B một khoảng $L$, tạo ra moment lực $M_1 = F_1 \cdot L$ theo chiều kim đồng hồ. Lực $F_2$ tác dụng tại B, nên cánh tay đòn bằng 0, moment lực $M_2 = F_2 \cdot 0 = 0$. Để thanh cân bằng, tổng moment lực phải bằng 0. Tuy nhiên, nếu chọn trục quay tại A, lực $F_1$ có cánh tay đòn bằng 0, moment $M_1 = 0$. Lực $F_2$ tác dụng tại B cách A một khoảng $L$, tạo ra moment lực $M_2 = F_2 \cdot L$ theo chiều ngược kim đồng hồ. Điều kiện cân bằng là $M_1 + M_2 = 0$ (với quy ước chiều). Hoặc, xét trường hợp hai lực song song ngược chiều và cân bằng, chúng phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Tuy nhiên, câu hỏi cho hai lực đồng quy tại hai đầu thanh. Để thanh cân bằng theo điều kiện moment lực, tổng các moment lực phải bằng 0. Nếu trục quay tại trung điểm thanh, $M_1 = F_1 \cdot L/2$ (chiều kim đồng hồ) và $M_2 = F_2 \cdot L/2$ (ngược chiều kim đồng hồ). Để cân bằng thì $F_1 \cdot L/2 = F_2 \cdot L/2$, suy ra $F_1 = F_2$. Vậy $F_2 = 2N$. Kết luận $F_2 = 2N$.
