Lý thuyết Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực - Vật lí 10

BÀI 13. TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC. CÂN BẰNG LỰC

I. Tổng hợp lực – hợp lực tác dụng

- Tổng hợp lực là phép thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy.

- Lực thay thế gọi là hợp lực

- Về mặt toán học, ta có: \(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  + \overrightarrow {{F_3}}  + ...\)

- Xét một vật chịu tác dụng đồng thời của hai lực \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \), ta có hợp lực của hai lực này là \(\overrightarrow F \)

=> \(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} \)

* Trường hợp 1: \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) cùng chiều

=> F = F₁ + F₂

* Trường hợp 2: \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) ngược chiều

=> \(F = \left| {{F_1} - {F_2}} \right|\)

* Trường hợp 3: \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) vuông góc

=> \(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2} \)

* Trường hợp 4: \((\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} ) = \alpha \)

=> \(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2.{F_1}.{F_2}.\cos \alpha } \)

II. Các lực cân bằng và không cân bằng

1. Các lực cân bằng

- Khi tổng hợp các lực tác dụng lên vật bằng 0 thì lực tác dụng lên vật là các lực cân bằng ở trạng thái cân bằng.

2. Các lực không cân bằng

- Khi hợp lực của các lực khác 0 thì các lực này không cân bằng. Hợp lực hay các lực không cân bằng này tác dụng vào một vật có thể làm thay đổi vận tốc của vật.

III. Phân tích lực

Phân tích lực là phép thay thế một lực thành hai lực thành phần có tác dụng giống hệt như lực ấy

1. Quy tắc

- Thường phân tích lực thành hai lực vuông góc với nhau để thành phần này không có tác dụng nào theo phương của lực thành phần kia.

- Phân tích lực là phép làm ngược lại với tổng hợp lực nhưng chỉ được áp dụng vào trường hợp riêng nêu ở trên

2. Chú ý

Chỉ khi xác định được một lực có tác dụng theo hai phương vuông góc nào thì mới phân tích lực theo hai phương vuông góc đó.

Sơ đồ tư duy về “Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực”