Giáo án Vật lý khối 10 - Trường THPT Nhã Nam - Bài 37: Các dạng cân bằng, mức vững vàng của cân bằng

Bài 37 CÁC DẠNG CÂN BẰNG, MỨC VỮNG VÀNG CỦA CÂN BẰNG I. Mục đích yêu cầu: - Phân biệt được ba dạng cân bằng. - Hiểu và vận dụng được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế. - Biết cách làm tăng mức vững vàng của cân bằng. II. Chuẩn bị: các thí nghiệm hình 105-106-107 Sách giáo khoa. III. Lên lớp: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: a. Ngẫu lực là gì? Cho ví dụ có tác dụng của ngẫu lực? b. Tại sao chế tạo máy móc các bộ phận quay thì trục quay phải đặt sao cho đi qua trọng tâm của vật? c. Biểu thức momen ngẫu lực. 3. Bài mới: Phương pháp - Mức vững vàng của cân bằng sẽ kém đi khi nào? - Cách tăng mức vững vàng của cân bằng? NỘI DUNG 1. Các dạng cân bằng a. Cân bằng không bền: Vẽ hình: Giữ thước ở vị trí này rất khó vì chỉ lệch thước đi một chút àgây ra momen làm quay thước ra xa vị trí cân bằng. àCân bằng như vậy gọi là cân bằng không bền. “Một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng mà không thể trở về vị trí cân bằng cũ gọi là cân bằng không bền”. b. Cân bằng bền Vẽ hình: Khi vạt bị lệch khỏi vị trí cân bằng lại có thể trở về vị trí cân bằng ban đầu ta gọi là dạng cân bằng bền. c. Cân bằng phiếm định. Vẽ hình: Chọn một cái thước có trục quay đi qua trọng tâm. Khi ấy thước đứng yên tại một vị trí. (Vì trịnh lượng đặt tại trục quay không gây ra momen quay). Vị trí cân bằng ở vị trí mới gọi là cân bằng phiếm định. * Nguyên nhân có các dạng cân bằng khác nhau là do vị trí trọng tâm - Cân bằng không bền trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các điểm lân cận. Cân bằng bền trọng tâm ở vị trí thấp nhất. Cân bằng phiếm định vị trí trọng tâm không thay đổi và ở một độ cao không đổi. 2. Mức vững vàng của các dạng cân bằng. * Mặt chân đế: là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc. a. Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế: Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải đi qua mặt chân đế (hay là trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế). b. Mức vững vàng của cân bằng: - Mức vững của cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích mặt chân đế. - Trọng tâm của các vật càng cao và diện tích mặt chân đế càng nhỏ thì mức vững vàng càng kém. - Muốn tăng mức vững vàng thì tăng diện tích mặt chân đế và hạ thấptrọng tâm. Vd: Khi cân bằng đứng vững hơn thì người ta dang chân và hơi chùng người về phía xuống. 4. Củng cố: -Thế nào là cân bền, không bền và cân bằng phiếm định? -Vị trí trọng tam của các dạng cân bằng có gì khác nhau? -Thế nào là mức vững vàng của cân bằng? cho ví dụ? 5. Dặn dò: Trả lời 6 câu hỏi cuối bài học sách giáo khoa.