Vì sao kéo một dây qua ròng rọc đổi hướng có thể làm điểm treo chịu lực lớn hơn lực căng dây?

Giải thích nguyên lý

Ròng rọc nhận lực từ cả hai nhánh dây. Lực lên trục là tổng vectơ các lực này, không chỉ lực căng một nhánh. Vì vậy cơ cấu đổi hướng không tạo thêm lực căng nhưng điểm đỡ có thể chịu tải khác.

Ví dụ tính từng bước

Ròng rọc nhẹ đứng yên, hai nhánh dây thẳng đứng song song hướng xuống, mỗi nhánh căng 50 N. Hai lực lên ròng rọc cộng thành 100 N xuống, nên giá đỡ phải tác dụng 100 N lên trong mô hình bỏ trọng lượng ròng rọc.

Điểm dễ hiểu sai

Nếu hai nhánh tạo góc khác nhau thì phải cộng vectơ, không luôn lấy 2T. Không suy tải neo chỉ từ khối lượng vật treo ở một đầu.

Tự kiểm tra

Nếu thêm trọng lượng ròng rọc 10 N, phản lực giá đỡ cần thành 110 N ở cấu hình này.

Điều kiện áp dụng

Dây nhẹ và ròng rọc lý tưởng để hai nhánh cùng lực căng; đây không phải tính thiết kế an toàn của giá treo thực.

Đọc hình minh họa

Một ròng rọc treo trên trần với hai nhánh dây đều kéo xuống 50 N và phản lực trục 100 N lên. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Định luật II Newton viết dưới dạng vectơ thế nào Cô lập vật trước khi giải bài lực như thế nào