Cách tổng hợp lực theo quy tắc hình bình hành, phân tích lực trên mặt phẳng nghiêng thành hai lực F1, F2 - Vật lý 10 bài 13

Bài viết này sẽ giúp các em hiểu: Cách tổng hợp hai lực đồng quy, hai lực song song cùng chiều trên một mặt phẳng theo quy tắc hình bình hành, quy tắc tam giác. Cách phân tích lực thành hai lực thành phần F₁, F₂ trên mặt phẳng nghiêng,...

1. Tổng hợp lực và phân tích lực

a) Phương pháp tổng hợp lực trên một mặt phẳng

Lực tổng hợp là một lực thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật, có tác dụng giống hệt các lực ấy.

• Quy tắc hình bình hành: Lực tổng hợp  của hai lực đồng quy  được biểu diễn bởi vectơ đường chéo của hình bình hành. Khi này, gốc hai vectơ lực phải trùng nhau.

Tổng hợp hai lực đồng quy bằng quy tắc hình bình hành

• Quy tắc tam giác lực: Ta có thể tịnh tiến vectơ lực  sao cho gốc của nó trùng với ngọn của vectơ . Khi này, vecto lực tổng hợp  là vectơ nối gốc của với ngọn của .

Quy tắc tam giác lực để tổng hợp lực

- Khi vật chịu tác dụng của nhiều hơn hai lực: Ta có thể áp dụng một cách liên tiếp quy tắc tam giác lực để tìm hợp lực. Quy tắc này gọi là quy tắc đa giác lực

Quy tắc đa giác lực để tổng hợp

Lực T là lực tổng hợp của các lực thành phần T₁ và T₂ của đây đeo viên đá quý

b) Phương pháp phân tích một lực thành các lực thành phần vuông góc

- Trong nhiều trường hợp, ta cần phân tích một lực thành hai thành phần vuông góc với nhau để có thể giải quyết bài toán cụ thể.

Lực kéo khối gỗ và trọng lực (người trượt cát trên mặt phẳng nghiêng)

- Cần phải xác định được các phương tác dụng của lực để phân tích.

Phân tích lực kéo thành hai lực thành phần

Phân tích trọng lực P thành hai lực thành phần

2. Thí nghiệm tổng hợp lực: Tổng hợp hai lực đồng quy, Tổng hợp hai lực song song cùng chiều.

a) Thí nghiệm 1: Tổng hợp hai lực đồng quy

Lực tổng hợp  nằm trên đường chéo của hình bình hành với 2 cạnh là 2 lực thành phần 

Minh hoạ các lực đồng quy tác dụng lên móc treo

b) Thí nghiệm 2: Tổng hợp hai lực song song cùng chiều

Bố trí thí nghiệm tổng hợp hai lực song song cùng chiều

- Lực tổng hợp của hai lực song song cùng chiều là một lực:

+ Song song, cùng chiều với các lực thành phần

+ Có độ lớn bằng tổng độ lớn của các lực: F_t = F₁ + F₂

+ Có giá nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần, chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy: