Thế nào là hai lực cân bằng? Đặc điểm của hai lực cân bằng? Hãy cùng mình tìm hiểu rõ hơn về loại lực này thông qua bài viết sau đây nhé!
Contents
Lực là gì?
Trước khi tìm hiểu thế nào là hai lực cân bằng, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu sơ qua lực là gì nhé!
Lực là một khái niệm quen thuộc được đề cập đến trong chương trình Vật Lý lớp 6. Khi ta tác dụng đẩy hoặc kéo lên một vật hoặc từ vật này lên vật khác gọi là lực.
Trong thức tế có rất nhiều loại lực như: lực đẩy, lực nâng, lực hút, lực kéo,… Và lực thường được ký hiệu là F.
Ví dụ:
- Bạn dùng tay kéo căng một sợi dây chun, lúc này ta đã tác dụng một lực kéo vào dây chun.
- Gió thổi kiến cho lá cờ chuyển động. Lúc này, gió đã tác động một lực đẩy lên lá cờ.
- Xe trâu có thể chuyện động được là do lực kéo của con trâu ở phía trước.
Mỗi lực sẽ có phương, chiều cụ thể và có độ lớn xác định. Lực khi tác động lên vật có thể khiến vật bị biến dạng hoặc làm thay đổi chuyển động của vật.
Ví dụ:
- Dùng tay ném mạnh quả bóng cao su vào tường. Lực từ tay ta đã làm thay đổi chuyển động của quả bóng và khiến cho quả bóng bị biến dạng khi đập vào tường.
- Dùng tay ấn xuống cục bột mì. Lúc này, ta sẽ thấy vị trí tiếp xúc giữa tay với cục bột mì bị lún xuống.
Bài viết tham khảo: Nguồn sáng là gì? Vật sáng là gì? Phân loại và cho ví dụ
Thế nào là hai lực cân bằng?
Trước khi tìm hiểu về định nghĩa hai lực cân bằng, chúng ta cùng tham khảo ví dụ sau đây:
* Chuẩn bị dụng cụ:
- Móc treo đứng
- Quả nặng hình cầu
- Dây dài 15cm
* Cách thực hiện: Dùng dây buộc vào quả nặng rồi treo lên móc.
* Kết quả: Quả nặng hình cầu không bị rơi mà treo lơ lửng.
* Giải thích hiện tượng:
- Lực hút Trái Đất tác động khiến cho quả nặng có xu hướng sẽ rơi xuống đất.
- Tuy nhiên, lực kéo do dây tác dụng đã giữ để vật không bị rơi xuống.
=> Khi đó, quả nặng đã chịu tác dụng của hai lực cân bằng.
Vậy hai lực cân bằng là gì?
Hai lực cân bằng là hai lực tác dụng lên cùng một vật; có độ mạnh (cường độ) như nhau, phương nằm cùng trên một đường thẳng nhưng ngược chiều nhau. Như vậy, 2 lực cân bằng không thể có cùng hướng được. Khi chịu tác dụng của hai lực cân bằng thì vật đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng đều.
Từ đó, ta có khái niệm mở rộng như sau: Các lực cân bằng là các lực là các lực cùng tác dụng đồng thời một vật và không gây ra gia tốc cho vật.
Ví dụ về hai lực cân bằng
Trong cuộc sống, chúng ta gặp rất nhiều trường vật về một vật chịu tác dụng của hai lực cân bằng. Ví dụ như:
- Hai đội kéo co có sức mạnh ngang nhau khiến cho sợi dây đứng yên, không chuyển động.
- Một chiếc quạt trần treo trên trần nhà và đứng yên, không bị rơi xuống đất. Lúc này, quạt trần đang chịu tác dụng của lực kéo của trần nhà và trọng lượng của quạt nên nó đứng yên.
- Chiếc bút nằm yên vị trên bàn. Lúc này, chiếc bút đang chịu tác dụng của trọng lực (lực hút Trái Đất) và lực nâng của mặt bàn. Hai lực này có cường độ bằng nhau, cùng nằm trên một đường thẳng nhưng ngược chiều nhau. Cụ thể là trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên; trong khi đó, lực nâng của bàn lại có chiều từ dưới lên trên.
Đặc điểm của hai lực cân bằng là gì?
Hai lực cân bằng sẽ có đặc điểm như sau:
- Về điểm tác dụng: Cùng tác dụng một lực lên một vật.
- Về phương: Có cùng phương, thường nằm trên một đường thẳng.
- Về chiều: Ngược chiều nhau, một lực sẽ có chiều từ trên xuống dưới hoặc trái qua phải. Lực còn lại sẽ có chiều từ dưới lên trên hoặc phải qua trái.
- Về cường độ (độ mạnh): Khi tác dụng lên vật, hai lực cân bằng sẽ có cường độ bằng nhau.
- Hệ quả: Vật chịu tác dụng của hai lực cân bằng đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng đều.
Một số bài tập về hai lực cân bằng
Ví dụ 1: Cặp lực nào trong các đáp án dưới đây tác dụng lên vật sẽ khiến vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên?
- Hai lực nằm cùng trên một đường thẳng, có cùng độ lớn và ngược chiều nhau.
- Hai lực cùng nằm trên một đường thẳng và có độ lớn bằng nhau.
- Hai lực cùng nằm trên một đường thẳng, cùng chiều nhau và có cùng độ lớn.
=> Chọn đáp án a.
Ví dụ 2: Hình nào trong các hình minh họa sau đây biểu diễn hai lực cân bằng?
=> Chọn đáp án b.
Ví dụ 3: Hai lực cân bằng cùng tác dụng lên một vật. Vậy nhận xét nào dưới đây là đúng?
- Nếu vật đứng yên thì sẽ có xu hướng chuyển động nhanh dần.
- Nếu vật đang chuyển động thì sẽ dừng lại.
- Nếu vật đó đang đứng yên thì sẽ tiếp tục đứng yên.
- Nếu vật đó đang chuyển động đều thì sẽ không chuyển động đều nữa.
=> Chọn đáp án c.
Ví dụ 4: Vật a có khối lượng 5kg được treo trên một sợi dây. Vậy phải giữ ở đầu sợi dây một lực có độ lớn bao nhiêu để vật này không bị rơi xuống đất mà nằm cân bằng?
Lời giải:
Trọng lượng của vật a: P = 10m = 10 x 5 = 50N
Để vật a có thể nằm cân bằng thì trọng lực và lực căng của dây phải bằng nhau. Lúc này, lực căng của dây sẽ là F = P = 50N.
Ví dụ 5: Một vật đang đứng yên thì bị tác động bởi 3 lực có cùng phương và có cường độ như sau: F1 = 50N, F2 = 25N và F3 = 25N. Sau khi chịu tác dụng bởi 3 lực trên, vật đó vẫn tiếp tục đứng yên. Hãy cho biết chiều của 3 lực này?
Lời giải:
Vật chịu tác dụng của 3 lực nhưng vẫn đứng yên => Đây là 3 lực cân bằng.
Đồng thời, F2 và F3 là hai lực có cùng phương và cùng chiều. F1 là lực có cùng phương nhưng ngược chiều với chiều của F2 và F3.
Bài viết tham khảo: Nước nào giàu nhất thế giới? Top 10 các nước giàu nhất thế giới
Trên đây là bài viết giải đáp câu hỏi thế nào là hai lực cân bằng và ví dụ minh họa. Hy vọng đây sẽ là nguồn thông tin tham khảo hữu ích cho các bạn trong quá trình học tập và ôn luyện kiến thức môn Vật Lý.
