Cách tổng hợp, phân tích lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành: Giải chi tiết và Ứng dụng

CEO Long Timo
Hình ảnh chỉ minh họa. Bạn đã từng cảm thấy khó khăn trong việc tổng hợp và phân tích lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành? Bạn cần sự hỗ trợ để ôn...

Hình ảnh chỉ minh họa.

Bạn đã từng cảm thấy khó khăn trong việc tổng hợp và phân tích lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành? Bạn cần sự hỗ trợ để ôn tập và làm bài tập hiệu quả? Bài viết này sẽ giúp bạn giải quyết những thắc mắc đó!

Cách tổng hợp, phân tích lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành (hay, chi tiết)

A. Phương pháp & Ví dụ

  1. Tổng hợp lực: là thay thế hai hay nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bằng một lực sao cho tác dụng vẫn không thay đổi.
    • Lực thay thế gọi là hợp lực.
    • Phương pháp tìm hợp lực gọi là tổng hợp lực.

Quy tắc hình bình hành: Hợp lực của hai lực quy đồng được biểu diễn bằng đường chéo của hình bình hành mà hai cạnh là những vecto biểu diễn hai lực thành phần.

Tổng hợp ba lực F1 , F2, F3

  • Lựa 2 cặp lực theo thứ tự ưu tiên cùng chiều hoặc ngược chiều hoặc vuông góc tổng hợp chúng thành 1 lực tổng hợp F12
  • Tiếp tục tổng hợp lực F12 trên với lực F3 còn lại cho ra được lực tổng hợp F cuối cùng.

Theo công thức của quy tắc hình bình hành: F2 = F12 + F22 + 2.F1.F2.cosα

Lưu ý: Nếu có hai lực, thì hợp lực có giá trị trong khoảng: |F1 - F2| ≤ Fhl ≤ |F1 + F2|

  1. Phân tích lực (Ngược với tổng hợp lực): là thay thế 1 lực bằng 2 hay nhiều lực tác dụng đồng thời sao cho tác dụng vẫn không thay đổi.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Cho hai lực đồng quy có độ lớn 4(N) và 5(N) hợp với nhau một góc α. Tính góc α? Biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn bằng 7.8(N)

Lời giải: Ta có F1 = 4 N F2 = 5 N F = 7.8 N Hỏi α = ? Theo công thức của quy tắc hình bình hành: F2 = F12 + F22 + 2.F1.F2.cosα Suy ra α = 60°15'

Bài 2: Cho ba lực đồng qui cùng nằm trên một mặt phẳng, có độ lớn F1 = F2 = F3 = 20(N) và từng đôi một hợp với nhau thành góc 120°. Hợp lực của chúng có độ lớn là bao nhiêu?

Lời giải:

Hình ảnh chỉ minh họa.

Ta có F→ = F1→ + F2→ + F3→ Hay F→ = F1→ + F23→ Trên hình ta thấy F23 có độ lớn là F23 = 2F2cos60° = F1F23 cùng phương ngược chiều với F1 nên Fhl = 0

Bài 3: Tính hợp lực của hai lực đồng qui F1 = 16 N; F2 = 12 N trong các trường hợp góc hợp bởi hai lực lần lượt là α = 0°; 60°; 120°; 180°. Xác định góc hợp giữa hai lực để hợp lực có độ lớn 20 N.

Lời giải: F2 = F12 + F22 + 2.F1.F2.cosα Khi α = 0°; F = 28 N Khi α = 60°; F = 24.3 N. Khi α = 120°; F = 14.4 N. Khi α = 180°; F = F1 - F2 = 4 N. Khi F = 20 Nα = 90°

Bài 4: Một vật nằm trên mặt nghiêng góc 30° so với phương ngang chịu trọng lực tác dụng có độ lớn là 50 N. Xác định độ lớn các thành phần của trọng lực theo các phương vuông góc và song song với mặt nghiêng.

Lời giải:

Hình ảnh chỉ minh họa.

P1 = Psinα = 25 N P2 = Pcosα = 25√3 N

Bài 5: Cho lực F có độ lớn 100 N và có hướng tạo với trục Ox một góc 36,87° và tạo với Oy một góc 53,13°. Xác định độ lớn các thành phần của lực F trên các trục Ox và Oy.

Lời giải: 36.87° + 53.13° = 90° Fx = F.cos(36,87°) = 80 N Fy = F.sin(53,13°) = 60 N

C. Bài tập bổ sung

Bài 1: Cho hai lực đồng quy có độ lớn 4 N và 5 N hợp với nhau một góc α. Tính góc α? Biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn bằng 7.8 N.

Bài 2: Một chất điểm chịu các lực tác dụng có hướng như hình vẽ và có độ lớn lần lượt là F1 = 60N; F2 = 30N; F3 = 40N. Xác định hướng và độ lớn lực tổng hợp tác dụng lên chất điểm.

Bài 3: Tính hợp lực của hai lực đồng quy F1 = 16N; F2 = 12N trong các trường hợp góc hợp bởi hai lực lần lượt là α = 0o; 60o; 120o; 180o. Xác định góc hợp giữa hai lực để hợp lực có độ lớn 20 N.

Bài 4: Tính hợp lực của ba lực đồng qui trong một mặt phẳng. Biết góc hợp giữa 1 lực với hai lực còn lại đều là các góc 60o và độ lớn của ba lực đều bằng 20 N.

Bài 5: Một vật nằm trên mặt nghiêng góc 30o so với phương ngang chịu trọng lực tác dụng có độ lớn là 50 N. Xác định độ lớn các thành phần của trọng lực theo các phương vuông góc và song song với mặt nghiêng.

Bài 6: Cho lực F có độ lớn là 100 N và có hướng tạo với trục Ox một góc 36,87o và tạo với Oy một góc 53,13o. Xác định độ lớn các thành phần của lực F trên các trục Ox và Oy.

Tham khảo các dạng bài tập Vật Lí lớp 10 khác trên trang web để tăng cường kiến thức của bạn.

Săn Shopee siêu SALE:

  • Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
  • Biti's ra mẫu mới xinh lắm
  • Tsubaki 199k/3 chai
  • L'Oreal mua 1 tặng 3

Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cách tổng hợp, phân tích lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành. Hãy áp dụng những kiến thức này để ôn tập và làm bài tập hiệu quả. Chúc bạn thành công!

1