Một ngọn đèn có khối lượng m = 1kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây
Bài 27: Cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song
Bài 3 (trang 126 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một ngọn đèn có khối lượng m = 1kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây. Dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 8N.
a) Chứng minh rằng không thể treo ngọn đèn này vào một đầu dây.
b) Người ta đã treo đèn này bằng cách luồn sợi dây qua một cái móc của đèn và hai đầu dây được gắn chặt trên trần nhà (hình 27.8). Hai nửa sợi dây có chiều dài bằng nhau và hợp với nhau một góc bằng 60o. Hỏi lực căng của mỗi nửa sợi dây là bao nhiêu?
Lời giải:
a) Khi treo ngọn đèn vào một đầu dây, để đèn nằm cân bằng thì T→+ P→= 0.
Về độ lớn P = T = m.g = 1.9,8 = 9,8N > Tmax = 8N nên dây sẽ bị đứt. Vậy không thể treo đèn vào một đầu dây.
b) Ngọn đèn chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P→; hai lực căng T1→và T2→, các lực được biểu diễn như hình vẽ.
Khi ngọn đèn nằm cân bằng ta có:
P→+ T1→+ T2→= 0→ hay P→+ T'→= 0 với T'→= T1→+ T2→
→ P = T’
Vì T1 = T2 và (T1→,T2→) = 60o nên từ hình vẽ
⇒ T' = 2T1.cos30o = T1.√3
T’ = P = m.g = 9,8N
