Vì sao hai dây treo không giữ thanh nằm ngang được nếu tải nằm ngoài khoảng giữa chúng?

Giải thích nguyên lý

Dây treo thẳng đứng chỉ có thể kéo lên điểm buộc, không đẩy xuống. Ngoài cân bằng lực và moment, nghiệm phải thỏa chiều lực mà dây tạo được. Nếu phương trình đòi một dây kéo xuống thì trạng thái thanh ngang với cả hai dây căng không khả thi; phải thay trạng thái hoặc bố trí.

Ví dụ tính từng bước

Thanh nhẹ có hai dây thẳng đứng tại x = 0 và x = 1 m; tải 50 N đặt tại x = 1,50 m. Lấy moment quanh dây trái cho T phải × 1 = 50 × 1,50, suy T phải = 75 N. Cân bằng đứng đòi T trái + 75 = 50 nên T trái = −25 N. Dây trái không đẩy xuống được, vì vậy không thể nhận nghiệm này như trạng thái đang treo ngang.

Điểm dễ hiểu sai

Không biến lực căng âm thành một đáp án vật lý bình thường. Dấu âm ở đây báo điều kiện tiếp xúc/liên kết đã không đúng với giả định.

Tự kiểm tra

Nếu tải nằm ở x = 0,50 m thì hai lực căng đều 25 N dương, trạng thái không bị loại bởi điều kiện chiều lực này.

Điều kiện áp dụng

Thanh nhẹ cứng, dây chỉ kéo thẳng đứng, tải tĩnh, không có neo dưới hay lực khác; đây là sơ đồ học tập, không hướng dẫn treo tải thực.

Đọc hình minh họa

Thanh có hai dây phía trên và tải nằm ngoài khoảng treo; sơ đồ tính ghi dây phải 75 N, dây trái đòi −25 N bị đánh dấu không khả thi. 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