Bài 20: Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế

Lý thuyết

Câu C1 trang 104 (Bài 20: Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế) SGK Vật lý 10

Hãy xác định mặt chân đế của khối hộp ở các vị trí 1,2,3,4

Hướng dẫn giải

Vị trí 1: Mặt chân đế là mặt cắt AB (mặt ABA'B')

Vị trí 2: Mặt chân đế là mặt cắt AC (mặt ACA'C')

Vị trí 3: Mặt chân đế là cạnh AD (mặt ADA'D')

Vị trí 4: Mặt chân đế là cạnh AA'

Với A', B', C', D' là các điểm ứng với A, B, C , D ở trên hình hộp.

Câu C2 trang 104 (Bài 20: Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế) SGK Vật lý 10

Hãy trả lời các câu hỏi ở phần mở bài.

Hướng dẫn giải

+ Khi chất trên nóc ô tô nhiều hàng, sẽ làm cho trọng tâm của toàn bộ ô tô nâng cao hơn, giá của trọng lực sẽ dễ đi ra ngoài mặt chân đế khi ô tô qua chỗ đường nghiêng, do đó ô tô dễ bị lật.

+ Ở con lật đật, trọng tâm nằm gần sát mặt đáy. Toàn bộ khối lượng của con lật đật coi như tập trung ở trọng tâm, do đó không lật đổ được con lật đật.

Bài 1 (SGK trang 110)

Thế nào là dạng cân bằng bền? Không bền? Phiếm định?

Hướng dẫn giải

1. Cân bằng không bền

Một vật bị lệch ra khỏi VTCB không bền thì không thể tự trở về VT đó

2. Cân bằng bền

Một vật bị lệch ra khỏi VTCB bền thì tự trở về VT đó

3. Cân bằng phiếm định

Một vật bị lệch ra khỏi VTCB phiếm định thì sẽ ở VTCB mớ

Bài 2 (SGK trang 110)

Vị trí trọng tâm của vật có vai trò gì đối với mỗi dạng cân bằng?

Hướng dẫn giải

a) Cân bằng không bền: trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận của chính nó.

b) Cân bằng bền: trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận của chính nó.

c) Cân bằng phiếm định: trọng tâm không thay đổi vị trí.

Bài 3 (SGK trang 110)

Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là gì?

Hướng dẫn giải

Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm rơi trên mặt chân đế).

Bài 4 (SGK trang 110)

Hãy chỉ rõ dạng cân bằng của:

a) Nghệ sĩ xiếc đang đứng trên dây (Hình 20.7);

b) Cái bút chì được cắm vào con dao nhíp (Hình 20.8)

c) Quả cầu đồng chất trên một mặt có dạng như Hình 20.9

Hướng dẫn giải

a) Cân bằng không bền

(Vì khi trọng tâm của người ấy lệch khỏi vị trí cân bằng thì nó sẽ không trở lại vị trí cũ ).

b) Cân bằng không bền

(Vì khi trọng tâm của bút chì lệch khỏi vị trí cân bằng thì nó sẽ quay trở lại vị trí cũ).

c) Quả cầu bên trái: Cân bằng phiếm định.

Quả cầu trên cao: Cân bằng không bền.

Quả cầu bên phải: Cân bằng bền.

Bài 5 (SGK trang 110)

Người ta đã làm như thế nào để thực hiện được mức vững vàng cao của trạng thái cân bằng ở những vật sau đây?

a) Đèn để bàn.

b) Đèn cần cẩu.

c) Ô tô đua.

Hướng dẫn giải

a)Chân đèn (còn gọi là đế đèn) phải có khối lượng lớn và có mặt chân đá rộng.

b) Thân xe phải có khối lượng rất lớn và xe phải có mặt chân đế rộng.

c) Ô tô đua phải có mặt chân đế rộng và trọng tâm phải thấp.

Bài 6 (SGK trang 110)

Một xe tải lần lượt chở các vật liệu sau với khối lượng bằng nhau: thép đá, lá gỗ và vải. Trong trường hợp nào thì xe khó bị đổ nhất? dễ bị đổ nhất? 

Hướng dẫn giải

Xe chở thép là khó đổ nhất vì trong trường hợp này trọng tâm xe thấp.

- Xe chở vải là dễ đổ nhất vì trong trường hợp này trọng tâm xe cao.