Người ta đặt một thanh đồng chất AB dài 90 cm, khối lượng m=2kg lên một giá đỡ tại O và móc vào hai đầu A, B của thanh hai trọng vật có khối lượng m1=4kg và m2=6kg. Vị trí O đặt giá đỡ để thanh nằm cân bằng cách đầu A
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Điểm đặt O1 của trọng lực \( \overrightarrow {{P}} \) của thanh cách A 45 cm.
+ Áp dụng quy tắc hợp lực song song để xác định vị trí điểm đặt hợp lực của hai lực \( \overrightarrow {{P_A}} ;\overrightarrow {{P_B}} \) là O2, O2 thỏa mãn điều kiện:
\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{{BO}}{{AO}} = \frac{{{P_A}}}{{{P_B}}} = \frac{{{m_A}}}{{{m_B}}} = \frac{4}{6} = \frac{3}{2}\\ AO + BO = 90cm \end{array} \right.\)
+ Suy ra: AO = 1,5BO ⟹ AO + BO = 2,5BO = 90 cm
⟹ BO = 36 cm, AO = 54 cm.
⟹ Điểm đặt hợp lực \( \overrightarrow F = \overrightarrow {{P_A}} + \overrightarrow {{P_B}} \) của hai trọng vật cách A: 54 cm, cách O1: 54 – 45 =9 cm.
+ Hợp lực của \( \overrightarrow F \overrightarrow {;P} \) có điểm đặt tại O thỏa mãn quy tắc hợp lực song song \( \frac{{{O_1}O}}{{{O_2}O}} = \frac{F}{P}\)
+ Vì F = PA + PB = m1.g + m2.g = 4.10 + 6.10 = 100 N và P = m.g = 20 N nên \( \frac{{{O_1}O}}{{{O_2}O}} = \frac{{100}}{{20}} = 5 \to {O_1}O = 5{O_2}O\)
+ Lại có: O2O + O1O = O1O2 = 9 cm.
⟹ O2O + 5O2O = 6O1O = 9 cm
⟹ O1O = 1,5 cm
=> Vị trí O cách A: 54 – 1,5 = 52,5 cm.