Bài 4 trang 136 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Thanh OA có khối lượng không đáng kể, có chiều dài 20 cm, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực F =20 N hướng thẳng xuống dưới (Hình 29.9).

Đề bài

Thanh OA có khối lượng không đáng kể, có chiều dài 20 cm, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực F =20 N hướng thẳng xuống dưới (Hình 29.9). Khi thanh ở trạng thái cân bằng, lò xo có phương vuông góc với OA, và OA làm thành một góc α = 30⁰ so với đường thẳng nằm ngang.

a) Tính phản lực N của lò xo vào thanh.

b) Tính độ cứng k của lò xo, biết lò xo ngắn đi 8 cm so với lúc không bị nén.

Lời giải chi tiết

Giải

\(\eqalign{ & {m_{OA}} \approx 0 \cr & OA = 20cm \cr & F = 20N \cr & CO = {{OA} \over 2} = 10\,cm \cr & \alpha = {30^0} \cr & = > OH = OA.cos{30^0} = 10\sqrt 3 \,cm \cr} \)

Thanh OA là vật rắn có trục quay (O) cân bằng dưới tác dụng của hai lực có momen lực \(\overrightarrow F \) có tay đòn OH; lực đàn hồi \(\overrightarrow N \) có tay đòn OC.

Áp dụng quy tắc momen ta có :

\(\eqalign{ & N.OC = F.OH \cr & = > N = {{OH} \over {OC}}.F = 20\sqrt 3 (N) \cr} \)

b) \(\overrightarrow N \) là lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên thanh nên áp dụng định luật Húc, ta có :

\(\eqalign{ & N = k.\Delta l \cr & = > \,k = {N \over {\Delta l}} = {{20\sqrt 3 } \over {0,08}} \approx 433(N/m) \cr} \)

Loigiaihay.com.

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4.9 trên 7 phiếu

Bài tiếp theo

Bài 3 trang 136 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao
Một chiếc búa đinh dùng để nhổ một chiếc đinh (Hình 29.8). Hãy vẽ trục quay của búa, các lực của tay và của đinh tác dụng vào búa và các tay đòn của hai lực đó.
Bài 2 trang 136 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao
Một thanh chắn đường dài 7,8 m, có trọng lượng 210 N và có trọng tâm cách đầu bên trái 1,2 m (Hình 29.7). Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,5 m...
Bài 1 trang 136 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao
Ở trường hợp nào sau đây, lực tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục ?
Câu C2 trang 134 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao
Dựa vào quy tắc momen, hãy lí giải hiện tượng hai người đẩy cửa ở Hình 29.2.
Câu C1 trang 134 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao
Khoảng cách từ trục quay tới giá của lực và khoảng cách từ điểm đặt của lực tới trục quay có phải là một không ?