Bài 17.4,17.5,17.6 trang 42 SBT Vật lí 10

Câu hỏi:

17.4.​

Một chiếc đèn có trọng lượng P = 40 N được treo vào tường nhờ một dây xích. Muốn cho đèn ở xa tường người ta dùng một thanh chống nằm ngang, một đầu tì vào tường còn đầu kia tì vào điểm B của dây xích (H. 17.4). Bỏ qua trọng lượng của thanh chống, dây xích và ma sát ở chỗ thanh tiếp xúc với tường. Cho biết dây xích hợp với tường một góc 45°.

A) Tính lực căng của các đoạn xích BC và AB.
b) Tính phản lực Q của tường lên thanh.
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của vật rắn: muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0
Lời giải chi tiết:

Điểm C đứng cân bầng (H. 17.4Ga), nên:
T1​= P = 40 N
Thanh chống đứng cân bằng (H. 17.4Gb),
ba lực \(\overrightarrow {{T_1}} ,\overrightarrow {{T_2}} \) và \(\overrightarrow {{Q}}\) đồng quy ở B. Từ tam giác lực, ta có :
Q = T1​ = P = 40 N
T2​= T1​ \(\sqrt 2 \) = 56,4 ≈ 56 N.
Chú ý: Do tường không có ma sát nên xích phải có ma sát mới giữ được thanh chống, vì vậy T2​ phải lớn hơn T1​.

17.5.​

Một thanh AB đồng chất, khối lượng m = 2,0 kg tựa lên hai mặt phẳng nghiêng không ma sát, với các góc nghiêng α = 30° và β = 60°. Biết giá của trọng lực của thanh đi qua giao tuyến O của hai mặt phẳng nghiêng (H. 17.5). Lấy g = 10 m/s2​. Xác định áp lực của thanh lên mỗi mặt phẳng nghiêng.

Phương pháp giải:
- Sử dụng lí thuyết về phân tích lực, vẽ các lực tác dụng lên vật
- Sử dụng các hệ thức lượng giác sin, cos trong tam giác vuông
Lời giải chi tiết:
Thanh AB chịu ba lực cân bàng là \(\overrightarrow P ,\overrightarrow {{N_1}} \) và \(\overrightarrow {{N_2}} \) . Vì mặt phẳng nghiêng không ma sát nên hai phản lực \(\overrightarrow {{N_1}} \) và \(\overrightarrow {{N_2}} \)vuông góc với các mặt phẳng nghiêng. Ta trượt các vectơ lực trên giá của chúng đến điểm đồng quy C (H. 17.5G).

17.6.​

Một thanh gỗ đồng chất, khối lượng m = 3 kg được đặt dựa vào tường. Do tường và sàn đều  không có ma sát nên người ta phải dùng một dây buộc đầu dưới B của thanh vào chân tường để giữ cho thanh đứng yên (H. 17.6). Cho biết OA = OB   Và lấy g = 10 m/s2​. Xác định lực căng T của dây.

Phương pháp giải:
- Sử dụng lí thuyết về phân tích lực, vẽ các lực tác dụng lên vật
- Sử dụng các hệ thức lượng giác tan trong tam giác vuông
Lời giải chi tiết:
Gọi \(\overrightarrow {{F_B}} \)  là hợp lực của lực căng \(\overrightarrow {{T}} \)  và phản lực \(\overrightarrow {{N_B}} \)  của sàn. Ta có hệ ba lực cân bằng là \(\overrightarrow P ,\overrightarrow {{N_A}} \) và \(\overrightarrow {{N_B}}\) . Ba lực này đồng quy tại C (H. 17.6G).

Vì OA = CH = OB \(\displaystyle{{\sqrt 3 } \over 2}\) nên tam giác OCB là tam giác đều. Từ tam giác lực ta có :
T = NA​= P. Tan30° =  \(\displaystyle{P \over {\sqrt 3 }}\)