Vật rắn

Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của vật không đổi trong suốt quá trình đứng yên hay chuyển động.

A, C, D - Đúng.

B - Sai vì: Cân bằng bền là cân bằng mà nếu đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật có khả năng tự trở về vị trí cân bằng ban đầu không cần đến tác nhân bên ngoài

Cân bằng bền là cân bằng mà nếu đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật có khả năng tự trở về vị trí cân bằng ban đầu không cần đến tác nhân bên ngoài

Dạng cân bằng của người đi xe đạp trên dây là cân bằng không bền.

Trạng thái của quả cầu ở ba vị trí trên hình là: 1- cân bằng bền; 2 – không cân bằng;  3 – cân bằng không bền.

Người đi trên dây thường dang hai tay sang hai bên để điều chỉnh cho giá trọng lực của hệ (người và cánh tay) luôn đi qua dây nên người không bị ngã.

Lật đật được chế tạo ở trạng thái cân bằng bền: Toàn bộ thân hình con lật đật đều rất nhẹ chỉ có phần đáy của nó có một vật tương đối nặng - một miếng chì hoặc miếng thép. Vì thế, trọng tâm của nó rất thấp. Mặt khác diện tích đáy của con lật đật vừa to lại vừa tròn nhẵn dễ dao động. Độ nghiêng của con lật đật càng lớn, khoảng cách mà điểm tựa cách xa trọng tâm càng lớn, thế năng dao động do trọng lượng sinh ra sẽ theo đó mà tăng lên khiến xu thế khôi phục lại vị trí cũ của nó cũng càng rõ rệt.

Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực là: Muốn cho một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực phải trực đối: \(\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  = \overrightarrow 0 \)

Vì vậy ở trạng thái cân bằng gia tốc của nó bằng 0.

Muốn cho một vật đứng yên thì hợp lực của các lực đặt vào vật bằng 0.

Ta có, điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực là hai lực đó phải trực đối: \(\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  = \overrightarrow 0 \)

Ta suy ra: hai lực đó phải cùng giá, ngược chiều và cùng độ lớn

Vì vậy để vật ở trạng thái cân bằng thì lực \(\overrightarrow {{F_2}} \) có đặc điểm là: cùng giá, hướng sang trái, độ lớn \(10N\)

Ta có, vật rắn chịu tác dụng của hai lực là trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực căng dây \(\overrightarrow T \)

Khi dây treo của vật rắn thẳng đứng thì trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực căng dây \(\overrightarrow T \) cùng giá :\(\overrightarrow T  + \overrightarrow P  = \overrightarrow 0 \)

Theo điều kiện cân bằng, ta suy ra: Khi đó vật cân bằng

Ta có: Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.

Trọng tâm của vật rắn trùng với tâm hình học của nó khi vật đồng tính, có dạng hình học đối xứng.

A,B,C - Đúng.

D - Sai vì trọng tâm của vật rắn có thể không nằm trên vật rắn đó.

Để tăng mức vững vàng của trạng thái cân bằng đối với xe cần cẩu người ta chế tạo xe có mặt chân đế rộng và trọng tâm thấp.

Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế: Đường thẳng đứng qua trọng tâm của vật gặp mặt chân đế.

A,B,C - Đúng

D - Sai vì: Vật có mặt chân đế rộng và trọng tâm thấp thì mức vững vàng lớn.

Vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của vật không đổi trong suốt quá trình đứng yên hay chuyển động.

Các dạng cân bằng của vật rắn là:

- Cân bằng bền: Nếu đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật có khả năng tự trở về vị trí cân bằng ban đầu không cần đến tác nhân bên ngoài

- Cân bằng không bền: Đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật không có khả năng tự trở về vị trí cân bằng ban đầu

- Cân bằng phiếm định: Sau khi vật rời khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật chuyển sang trạng thái cân bằng mới.

Cân bằng bền: Nếu đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu vật có khả năng tự trở về vị trí cân bằng ban đầu không cần đến tác nhân bên ngoài

Cân bằng bền là loại cân bằng mà vật có vị trí trọng tâm thấp nhất so với các vị trí lân cận.