Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Phương pháp giải bài toán hợp lực đồng quy và cân bằng của một vật rắn

Vấn đề 14: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỢP LỰC ĐỒNG QUY VÀ CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nắm được quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song. - Nắm được phương pháp giải bài toán về tìm hợp lực đồng quy, cân bằng của vật rắn. 2. Kĩ năng: - Vận dụng giải được một số bài toán về tìm hợp lực đồng quy, cân bằng của vật rắn. - Thực hiện chính xác các phép toán cộng hai vectơ, đại số và các giá trị lượng giác. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Soạn phương pháp giải bài toán về tìm hợp lực đồng quy, cân bằng của chất điểm. - Giải một số bài tập trong SGK và SBT. 2. Học sinh: Giải các bài toán đã giao về nhà. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Hoạt động 1: Trình bày phương pháp giải bài toán cân bằng của vật rắn (13 phút) Bài toán cân bằng vật rắn. 1. phương pháp giải: - Bước 1: Xác định lực tác dụng lên vật cân bằng. - Bước 2: Áp dụng điều kiện cân bằng: (1) - Bước 3: Chọn hệ trục tọa độ Oxy (Ox ^ Oy), gốc O là điểm mà giá của các lực đồng quy tại đó. Khi vật nằm trên mặt phẳng nghiêng thì ta chọn trục Oy ^ mp nghiêng, trục Ox // mp ngang. - Bước 4: Chiếu phương trình (1) lên hai trục tọa độ Ox và Oy ta được hai phương trình đại số theo hai trục lần lượt là: - Bước 5: Giải hệ phương trình trên để tìm các đại lượng cần thiết theo yêu cầu bài toán. 2. Chú ý: - Lực căng của sợi dây hướng dọc theo sợi dây về điểm treo. - Lực của thanh bị nén hướng dọc theo thanh và ngược chiều với chiều tác dụng. - Trọng lực hướng vào tâm Trái Đất. (vuông góc với mặt mặt ngang) - Phản lực hướng vuông góc với mặt tiếp xúc. 2. Hoạt động 2: Giải bài toán mẫu (30 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức Bài toán 17.1 SBT-44 - Phân tích lực tác dụng lên vật? Và vẽ hình? - Có bao nhiêu lực tác dụng lên vật? - Để vật nằm cân bằng thì 3 lực này phải thỏa mãn điều kiện gì? - Chiiếu phương trình (1) lên trục Ox? Từ đó tìm lực căng dây? - Chiiếu phương trình (1) lên trục Oy? Từ đó tìm phản lực N’? - Lên bảng thực hiện. - Có 3 lực tác dụng lên vật: Trọng lực, lực căng dây , phản lực . - Để vật nằm cân bằng thì: + += (1) - Chiếu phương trình (1) lên trục 0x ta có: -Psin300 +T = 0 ® Lực căng dây : T = Psin300 = mgsin300 T = 5.10.0,5 = 25 (N). - Chiếu phương trình (1) lên trục Oy ta có: N’ – p.cos300 = 0 ® Phản lực: N’ = P.cos300 = mg.cos300 N’ = 5.10= 43,3 (N) Giải bài toán 17.1 SBT - 44 300 x y O - Có 3 lực tác dụng lên vật: Trọng lực, lực căng dây , phản lực . - Để vật nằm cân bằng thì: + += (1) - Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ - Chiếu phương trình (1) lên trục 0x ta có: -Psin300 +T = 0 ® Lực căng dây : T = Psin300 = mgsin300 T = 5.10.0,5 = 25 (N). - Chiếu phương trình (1) lên trục Oy ta có: N’ – p.cos300 = 0 ® Phản lực: N’ = P.cos300 = mg.cos300 N’ = 5.10= 43,3 (N) 3. Hoạt động 3: Giao nhhiệm vụ về nhà (2 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Về nhà làm bài tập: 17.2, 17.3, 17.4 SBT trang 44-43 2. Soạn bà tiếp theo. 1. Ghi nhận vào. 2. Ghi nhận vào vở soạn. VI. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: