Vật lý 10 Bài 20: Các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế

• 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.

1.1.1. Cân bằng không bền 

• Là cân bằng mà khi vật bị kéo ra khỏi vị trí cân bằng một chút thì  trọng lực có xu hướng kéo nó ra xa vị trí cân bằng đó .

1.1.2. Cân bằng bền  

• Là cân bằng mà khi vật bị kéo ra khỏi vị trí cân bằng một chút thì trọng lực có xu hướng kéo vật trở về  vị trí cân bằng đó .

1.1.3. Cân bằng phiếm định  

• Là cân bằng mà khi vật bị kéo ra khỏi vị trí cân bằng một chút thì trọng lực có xu hướng giữ nó cân bằng ở vị trí mới

• 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

1.2.1. Mặt chân đế.

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

• Khi vật tiếp xúc với mặt phẵng đở 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.

1.2.2. 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 

1.2.3. Mức vững vàng của sự cân bằng.

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

• 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 .

• Cách ứng phó với các trận động đất nhỏ :

  • Ở trong phòng : tìm nắp dưới các bàn chắc chắn, tránh xa các các vật dễ đổ ngã như : tủ, tranh, kệ để đồ vật trên cao. Dùng đệm, túi sách che chắc đầu, gối lại.

  • Phải bình tỉnh, cẩn thận các mảnh vỡ, khi thoát hiểm nên dùng thang bộ...

  • Ở ngoài đường : tránh xa các tòa nhà lớn, các công trình đang thi công, tuân theo sự hướng dẫn của cảnh sát,

  • Nếu đang trên xe, tầu thì tuân theo sự chỉ dẫn của nhân viên

Bài 1:

Người ta đã làm như thế nào để thực hiện được mức vững vàng cao của trạng thái cân bằng ở những vật sau đây?

a) Đèn để bàn.

b) Đèn cần cẩu.

c) Ô tô đua.

Hướng dẫn giải:

Câu a:

• Chân đèn (còn gọi là đế đèn) phải có khối lượng lớn và có mặt chân đá rộng.

Câu b:

• Thân xe phải có khối lượng rất lớn và xe phải có mặt chân đế rộng.

Câu c:

• Ô tô đua phải có mặt chân đế rộng và trọng tâm phải thấp.

Bài 2:

Một xe tải lần lượt chở các vật liệu sau với khối lượng bằng nhau: thép đá, lá gỗ và vải. Trong trường hợp nào thì xe khó bị đổ nhất? dễ bị đổ nhất? 

Hướng dẫn giải:

• Xe chở thép là khó đổ nhất vì trong trường hợp này trọng tâm xe thấp.

• Xe chở vải là dễ đổ nhất vì trong trường hợp này trọng tâm xe cao.

Qua bài giảng Các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

• Phân biệt được ba dạng cân bằng.

• Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế.

• Vận dụng được điều kiện cân bằng của một vật có chân đế.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 20 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Chọn đáp án đúng. Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực

  • A. Phải xuyên qua mặt chân đế.
  • B. Không xuyên qua mặt chân đế.
  • C. Nằm ngoài mặt chân đế.
  • D. Trọng tâm ở ngoài mặt chân đế.

• Câu 2:

  Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi

  • A.  Độ cao của trọng tâm.
  • B. Diện tích của mặt chân đế.
  • C. Giá của trọng lực.
  • D. Độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.

• Câu 3:

  Chọn đáp án đúng. Ôtô chở hàng nhiều, chất đầy hàng nặng trên nóc xe dễ bị lật vì:

  • A. Vị trí của trọng tâm của xe cao so với mặt chân đế.
  • B. Giá của trọng lực tác dụng lên xe đi qua mặt chân đế.
  • C. Mặt chân đế của xe quá nhỏ.
  • D. Xe chở quá nặng.

• Câu 4:

  Tại sao không lật đổ được con lật đật?

  • A. Vì nó được chế tạo ở trạng thái cân bằng bền.
  • B. Vì nó được chế tạo ở trạng thái cân bằng không bền.
  • C. Vì nó được chế tạo ở trạng thái cần bằng phiếm định.
  • D. Ví nó có dạng hình tròn.

Câu 5- Câu 11: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 20 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 110 SGK Vật lý 10

Bài tập 2 trang 110 SGK Vật lý 10

Bài tập 3 trang 110 SGK Vật lý 10

Bài tập 4 trang 110 SGK Vật lý 10

Bài tập 5 trang 110 SGK Vật lý 10

Bài tập 6 trang 110 SGK Vật lý 10

Bài tập 20.1 trang 47 SBT Vật lý 10

Bài tập 20.2 trang 47 SBT Vật lý 10

Bài tập 20.3 trang 47 SBT Vật lý 10

Bài tập 20.4 trang 47 SBT Vật lý 10

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!