Bài 3 trang 106 SGK Vật lí 10

Đề bài

Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một cỗ máy nặng 1000N. Điểm treo cỗ máy cách vai người đi trước 60cm và cách vai người đi sau 40cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy, hỏi mỗi người chịu một lực bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều:

- Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.

- Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

\(F = {F_1} + {F_2};{{{F_1}} \over {{F_2}}} = {{{d_2}} \over {{d_1}}}\) (chia trong)

Lời giải chi tiết

Hình vẽ biểu diễn lực:

Gọi P_A là lực tác dụng lên vai người đi trước; P_B là lực tác dụng lên vai người đi sau

Ta có: OA = 60 cm; OB = 40 cm.

Áp dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều, ta có:

P = P_A + P_B = 1000N          (1)

và: \({{{P_A}} \over {{P_B}}} = {{OB} \over {OA}} \Rightarrow {{{P_A}} \over {{P_B}}} = {{40} \over {60}} = {2 \over 3}\)  (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: 

\(\left\{ \matrix{
{P_A}\; + {\rm{ }}{P_B}\; = {\rm{ }}1000N \hfill \cr
{{{P_A}} \over {{P_B}}} = {2 \over 3} \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
{P_A} = 400N \hfill \cr
{P_B} = 600N \hfill \cr} \right.\)

Vậy vai người đi trước chịu một lực 400 N; vai người đi sau chịu một lực 600 N