Vì sao cân bằng một thanh có trọng lượng cần đặt trọng lực tại trọng tâm chứ không bỏ qua thanh?

Giải thích nguyên lý

Nếu thanh không nhẹ, chính trọng lượng của nó cũng tạo moment. Với thanh đồng chất thẳng, trọng tâm ở giữa; tải riêng và trọng lượng thanh phải được tính cùng nhau. Bỏ phần thanh có thể làm lực đỡ cần thiết bị thấp đi.

Ví dụ tính từng bước

Thanh đồng chất dài 1 m nặng 20 N, khớp ở trái; tải 30 N ở đầu phải. Một lực đứng lên tại đầu phải cân bằng: F×1 = 30×1 + 20×0,5, nên F = 40 N. Nếu bỏ thanh sẽ tính nhầm 30 N.

Điểm dễ hiểu sai

Đồng chất là điều kiện để đặt trọng lực giữa thanh. Với vật không đều, trọng tâm có thể không nằm ở trung điểm hình học.

Tự kiểm tra

Cân bằng lực đứng cho phản lực khớp 10 N lên vì 40 + 10 = 30 + 20.

Điều kiện áp dụng

Thanh cân bằng ngang, khớp lý tưởng, lực đỡ tại đầu phải; không thêm lực ma sát hoặc tải chưa nêu.

Đọc hình minh họa

Thanh có tải đầu 30 N, trọng lực thanh 20 N ở giữa, lực đỡ đầu 40 N và phản lực khớp 10 N. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Moment lực là gì và đo bằng đơn vị nào Vật rắn cân bằng cần thêm điều kiện gì