CHUYÊN ĐỀ: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
I. Xác định vấn đề cần nghiên cứu
1. Xác định chuyên đề cần nghiên cứu
1.1. Nội dung kiến thức trong chuyên đề
1.1.1. Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai, ba lực không song song
1.1.2. Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực
1.1.3. Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. Qui tắc hợp lực song song
1.1.4. Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
b. Phân phối thời lượng: 6 tiết
stt
Nội dung
Số tiết
Ghi chú

1
Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai, ba lực không song song
2


2
Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực
1


3
Bài tập về điều kiện cân bằng của vật rắn
1


4
Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. Qui tắc hợp lực song song
1


5
Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
1


2. Nội dung chuyên đề
2.1. Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai, ba lực không song song
2.1.1. Nhận biết, Thông hiểu
+ Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực :
Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.


+ Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song :
Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy
Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba


+ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy :
Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
+ Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.
+ Để xác định trọng tâm của vật phẳng, đồng chất bằng phương pháp thực nghiệm, ta treo vật bằng sợi dây lần lượt ở hai vị trí khác nhau. Giao điểm của phương sợi dây kẻ trên vật giữa hai lần treo chính là trọng tâm của vật.
Đối với những vật rắn phẳng đồng tính có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật.
2.1.2. Vận dụng
Biết cách chỉ ra các lực và áp dụng điều kiện cân bằng, quy tắc tổng hợp lực để giải các bài tập đối với trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực đồng quy.
2.2. Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực
2.2.1. Nhận biết, Thông hiểu
( Momen của lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.
( Công thức tính momen của lực:
M = F.d
trong đó, d là cánh tay đòn, là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực
(
nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay).
( Trong hệ SI, đơn vị của momen lực là niutơn mét (N.m).
Quy tắc momen lực :
Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
M = M’
trong đó, M là tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ, M’ là tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ
2.2.2. Vận dụng
Biết cách chỉ ra các lực, tính được momen của các lực tác dụng lên vật và áp dụng quy tắc momen lực để giải bài tập.
2.3. Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. Qui tắc hợp lực song song
2.3.1. Nhận biết, Thông hiểu
Quy tắc xác định hợp lực của hai lực song song cùng chiều :
Hợp lực của hai lực
và
song song, cùng chiều, tác dụng vào vật rắn là một lực
song song, cùng chiều với hai lực và có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó :
F = F1 + F2
Giá của
nằm trong mặt phẳng chứa
,
và chia khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỉ lệ