Lý thuyết Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế hay, chi tiết nhất - Vật Lí lớp 10

Lý thuyết Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế hay, chi tiết nhất

Tài liệu Lý thuyết Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế hay, chi tiết nhất Vật Lí lớp 10 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Vật Lí lớp 10.

1. Các dạng cân bằng

    Xét sự cân bằng của các vật có một điểm tựa hay một trục quay cố định.

    Vật sẽ ở trạng thái cân bằng khi trọng lực tác dụng lên vật có giá đi qua điểm tựa hoặc trục quay.

    a) Các dạng cân bằng

    Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng:

    - Kéo nó trở về vị trí cân bằng thì đó là vị trí cân bằng bền.

    - Kéo nó ra xa vị trí cân bằng thì đó là vị trí cân bằng không bền.

    - Giữ nó đứng yên ở vị trí mới thì đó là vị trí cân bằng phiếm định.

    b) Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng

    Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau đó là vị trí trọng tâm của vật.

    - Trường hợp cân bằng không bền, trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.

    - Trường hợp cân bằng bền, trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận.

    - Trường hợp cân bằng phiếm định, trọng tâm không thay đổi hoặc ở một độ cao không đổi.

2. Cân bằng của một vật có mặt chân đế

    a) Mặt chân đế

    Khi vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ chúng bằng cả một mặt đáy thì mặt chân đế là mặt đáy của vật.

    Khi vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ chỉ ở một số diện tích rời nhau thì mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó.

    b) Điều kiện cân bằng

    Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay là trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).

    c) Mức vững vàng của cân bằng

    Mức vững vàng của sự cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.

    Trọng tâm của vật càng cao và mặt chân đế càng nhỏ thì vật càng dễ bị lật đổ và ngược lại ⇒ Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật.

3. Liên hệ thực tế

    - Con lật đật không bao giờ bị lật đổ vì trọng tâm của nó ở rất thấp (có đổ chì ở đáy con lật đật). Vậy nó ở trạng thái cân bằng bền.

    - Ghe chở lúa và chở trấu có khối lượng bằng nhau nhưng ghe chở trấu dễ bị lật hơn ghe chở lúa vì trấu cồng kềnh hơn lúa (khối lượng riêng của lúa lớn hơn khối lượng riêng của trấu). Vì vậy trọng tâm của ghe khi chở trấu cao hơn trọng tâm của ghe khi chở lúa.