Lý thuyết Ngẫu lực đầy đủ nhất

Ngẫu lực là một bài lý thuyết trong chương Cân bằng và chuyển động của chất rắn môn Vật lý 10. xin gửi tới bạn tóm tắt lý thuyết và một số bài tập trắc nghiệm về ngẫu lực lý 10. Mong sẽ giúp các bạn học tập dễ dàng và hiệu quả hơn!

A. Tóm tắt lý thuyết Ngẫu lực lý 10

1. Ngẫu lực là gì? Khái niệm về ngẫu lực

- Một vật phải chịu tác dụng của hệ hai lực có đặc điểm về phương, chiều và độ lớn như sau:

+ Ngẫu lực là hai lực song song. Hai lực trong ngẫu lực có phương song song với nhau

+ Hai lực có chiều ngược với nhau

+ Hai lực có cùng độ lớn

=> Hai lực mang những đặc điểm này cùng tác dụng vào một vật thì được gọi là ngẫu lực. Vậy ngẫu lực là cặp lực có đặc điểm cùng phương, ngược chiều và độ lớn bằng nhau.

- Ngẫu lực ví dụ:

+ Ngẫu lực sinh ra khi một người dùng tay để vặn vòi nước từ đóng sang mở.

+ Khi ô tô đi qua đoạn đường cua gấp khúc, ngẫu lực được sinh ra khi người lái xe điều khiển vô lăng.

2. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật ở dạng chất rắn. Ngẫu lực có hợp lực không?

a, Trường hợp 1: Vật ở dạng chất rắn không có trục quay cố định

- Vật ở dạng chất rắn không có trục quay cố định sẽ có xu hướng dịch chuyển xung quanh trục chứa trọng tâm và tạo với mặt phẳng chưa ngẫu lực một góc \(90^0\) khi có tác dụng của ngẫu lực tác dụng lên vật.

- Trọng tâm G sẽ có xu hướng là ở trong trạng thái đứng yên bởi vì các thành phần của vật ở vị trí ngược phía đối với trọng tâm có chiều hướng dịch chuyển li tâm nên triệt tiêu nhau. Do đó, sẽ không có lực nào tác dụng lên trục quay chứa trọng tâm.

b, Trường hợp 2: Vật ở dạng chất rắn có trục quay cố định

- Vật ở dạng chất rắn có trục quay cố định sẽ có xu hướng dịch chuyển xung quanh trục của nó trong điều kiện chịu tác dụng của ngẫu lực. Trọng tâm G sẽ có xu hướng dịch chuyển tròn xung quanh trục cố định của vật rắn trong trường hợp là trục quay cố định của vật không chứa trọng tâm G. Khi đó trục quay cố định sẽ phải chịu một lực tác dụng từ các vật có xu hướng chuyển động li tâm.

3. Momen của ngẫu lực

- Trong các trường hợp trục quay hợp với mặt phẳng của ngẫu lực một góc bằng \(90^0\) thì giữa momen của ngẫu lực và vị trí trục quay là hai yếu tố tách rời. Khi đó momen của ngẫu luôn mang một giá trị được tính bằng công thức: 

\(M=F_{1}.d_{1}+F_{2}.d_{2}= F.(d_{1}+d_{2})= F.d\)

Trong đó:

+ Momen lực được ký hiệu là M

+ Khoảng cách từ giá của lực đến trục quay được gọi là cánh tay đòn của lực và kí hiệu là d

+ Momen lực có đơn vị là (Nm)

B. Bài tập về ngẫu lực 

Câu 1: Cho hai lực là \(F_{1}\) và \(F_{2}\) có những đặc điểm về phương, chiều và độ lớn là cùng phương, ngược chiều và độ lớn bằng nhau cùng tác dụng vào một vật ở dạng chất rắn. Chọn nhận định đúng trong các nhận định sau đây:

A. Vật ở dạng chất rắn đồng thời thực hiện hai chuyển động song song là chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay

B. Vật ở dạng chất rắn không thực hiện bất cứ chuyển động nào 

C. Vật ở dạng chất rắn trong trạng thái thực hiện chuyển động tịnh tiến 

D. Vật ở dạng chất rắn trong trạng thái thực hiện chuyển động quay

Câu 2: Một lực được gọi là ngẫu lực có mấy yếu tố để xác định?

A. Một yếu tố                                          B. Hai yếu tố

C. Ba yếu tố                                            D. Bốn yếu tố

Câu 3: Ngẫu lực là cặp lực có đặc điểm gì?

A. Cặp lực có đặc điểm phương song song, cùng chiều nhưng khác nhau về độ lớn

B. Cặp lực có đặc điểm phương vuông góc, ngược chiều và độ lớn của lực là bằng nhau

C. Cặp lực có đặc điểm khác phương nhưng độ lớn của lực là bằng nhau

D. Cặp lực có đặc điểm phương song song, ngược chiều và cùng nhau về độ lớn

Câu 4: 20N là độ lớn của một ngẫu lực. Độ dài khoảng cách giữa giá của hai lực là 30cm. Vậy độ lớn của momen của ngẫu lực là:

A. 6 N.m                                                  B. 600 N.m

C. 0,6 N.m                                               D. 60 N.m

Câu 5: 20cm là độ dài cạnh của một vật ở dạng chất rắn hình tam giác đều MNP. Trong mặt phẳng của tam giác, người ta tác dụng vào đó một ngẫu lực có độ lớn bằng 8N được đặt vào vị trí trong tam giác tại hai điểm M và P. Ngẫu lực có đặc điểm là song song với BC. Độ lớn momen của ngẫu lực là:

A. 13,8 N.m                                                B. 1,38 N.m

C. \(1,38.10^{-2}\) N.m                                        D. \(1,38.10^{-3}\) N.m

Câu 6: Khi vặn chặt đinh vít bằng cách sử dụng tay tác dụng một lực vào một chiếc Tua-vít. Lực của tay tác dụng lên Tua-vít thuộc loại lực là:

A. Một cặp lực trực đối

B. Một cặp lực cân bằng

C. Hai ngẫu lực

D. Một ngẫu lực

Câu 7: Một vật có trục quay cố định đang ở trong trạng thái chuyển động quanh trục quay cố định với một tốc độ góc là không đổi (hằng số). Nếu xảy ra hiện tượng mất đi hết tất cả các momen đang tác dụng lên vật thì:

A. Vật lập tức dừng lại khi mất momen lực

B. Vật quay chậm đều rồi từ từ dừng lại khi mất momen lực

C. Vật có xu hướng quay nhanh dần đều khi mất momen lực

D. Vật sẽ giữ nguyên trạng thái khi mất đi momen lực

Tham khảo thêm >>> Giải bài tập Sách giáo khoa bài 22 Ngẫu lực

Với bài viết Ngẫu lực lý 10, đã tổng hợp lý thuyết và các bài tập trắc nghiệm một cách chi tiết nhất gửi đến các bạn. Nếu có thắc mắc gì về bài Ngẫu lực, hãy để lại comment dưới phần bình luận nhé!