Hợp lực là gì trong vật lý

I -  LỰC - CÂN BẰNG LỰC

Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

- Lực \(\overrightarrow F \) có:

     + Điểm đặt: nằm tại vật chịu tác dụng của lực

     + Phương, chiều: trùng với véctơ biểu diễn lực

     + Độ lớn lực: tỉ lệ với độ dài của véctơ biểu diễn lực

Hợp lực là gì trong vật lý

- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

- Đơn vị của lực là Niutơn (N).

* Điều kiện cân bằng của một chất điểm

Hợp của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng \(\overrightarrow 0 \)

\(\overrightarrow F  = {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} + ... + {\overrightarrow F _n} = \overrightarrow 0 \)

II - TỔNG HỢP LỰC

1. Định nghĩa

Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.

Lực thay thế này gọi là hợp lực.

2. Qui tắc hình bình hành.

Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng. 

\(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} \)

III - PHÂN TÍCH LỰC

Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.

Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.

IV - CÁC DẠNG BÀI TẬP

1. Tổng hợp lực

a. Tổng hợp lực của 2 lực thành phần: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)

- Bước 1: Tịnh  tiến các lực về cùng điểm đặt

- Bước 2: Nếu các lực không cùng phương thì sử dụng quy tắc hình bình hành để xác định véctơ tổng trên hình vẽ.

- Bước 3: Sử dụng biểu thức sau để xác định độ lớn lực tổng hợp

\(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}{\rm{cos}}\varphi } \)

* Các trường hợp đặc biệt:

  • \({\overrightarrow F _1} \uparrow \uparrow {\overrightarrow F _2} \to F = {F_1} + {F_2}\)
  • \({\overrightarrow F _1} \uparrow \downarrow {\overrightarrow F _2} \to F = \left| {{F_1} - {F_2}} \right|\)
  • \({\overrightarrow F _1} \bot {\overrightarrow F _2} \to F = \sqrt {{F_1}^2 + {F_2}^2} \)

Hợp lực là gì trong vật lý

\(\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}\)

b. Tổng hợp lực của 3 lực thành phần

* Cách 1:

- Bước 1: Chọn hệ trục tọa độ Oxy

- Bước 2: Xác định các góc: \(\left( {{{\overrightarrow F }_1}{\rm{,Ox}}} \right) = {\alpha _1};\left( {{{\overrightarrow F }_2}{\rm{,Ox}}} \right) = {\alpha _2};...\)

- Bước 3: Tìm hình chiếu của các lực trên trục Ox, Oy:

\(\left\{ \begin{array}{l}{F_x} = {F_1}{\rm{cos}}{\alpha _1} + {F_2}{\rm{cos}}{\alpha _2} + ...\\{F_y} = {F_1}\sin {\alpha _1} + {F_2}\sin {\alpha _2} + ...\end{array} \right.\)

- Bước 3: Xác định độ lớn của hợp lực bởi công thức: \(F = \sqrt {F_x^2 + F_y^2} \) và \(\left( {\overrightarrow F {\rm{,Ox}}} \right) = \alpha \)

với \(\left[ \begin{array}{l}\tan \alpha  = \frac{{{F_y}}}{{{F_x}}} \Leftrightarrow {F_x}{F_y} > 0\\\tan \alpha  =  - \frac{{{F_y}}}{{{F_x}}} \Leftrightarrow {F_x}{F_y} < 0\end{array} \right.\)

* Cách 2:

- Bước 1: Tổng hợp 2 lực 1

- Bước 2: Tổng hợp với lực thành phần còn lại

Sử dụng quy hình bình hành hoặc quy tắc đa giác

2. Phân tích lực

Căn cứ vào vị trí góc \(\varphi \) xác định được độ lớn của các lực thành phần:

\(\left\{ \begin{array}{l}{F_1} = F\sin \varphi \\{F_2} = Fc{\rm{os}}\varphi \end{array} \right.\) ; \(\left\{ \begin{array}{l}{P_1} = Pc{\rm{os}}\varphi \\{P_2} = P\sin \varphi \end{array} \right.\)

Chương II: Lực là gì? phương pháp tổng hợp lực, phân tích lực

Chương II: Định luật I Newton, quán tính, hệ qui chiếu quán tính

Lực là một khái niệm vật lý đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác, biểu hiện của nó là làm vật biến dạng hoặc gây ra gia tốc cho vật.

Hợp lực là gì trong vật lý

Chương II: Lực là gì? phương pháp tổng hợp lực, phân tích lực

Lực tác dụng sau va chạm đã làm biến dạng một chiếc xe o tô

1/ Biểu diễn lực:

Hợp lực là gì trong vật lý

Lực nhấn của ngón tay lên quả bóng tenis đã làm ngón tay và quả bóng biến dạng nhưng ta không thể nhìn thấy lực, vậy biểu diễn lực nhấn này như thế nào?​

Hợp lực là gì trong vật lý

Biểu diễn lực nhấn của ngón tay lên quả bóng tenis thông qua véc tơ lực F

2/ Tổng hợp lực

Hợp lực là gì trong vật lý

Để kéo chiếc xe của ông già Noel cần phải có 3 chú tuần lộc, vào một ngày đẹp trời cả 3 chú tuần lộc đều bị ốm, hỏi phải thay ba chú tuần lộc trên bằng một máy bay có lực kéo tối thiểu bằng bao nhiêu mới có thể kéo được chiếc xe của ông già Noel.​

Khi phải thay thế nhiều lực thành phần cùng tác dụng vào một vật bằng một lực giống hệt ta gọi quá trình thay thế đó gọi là quá trình tổng hợp lực.
a/ Tổng hợp lực của hai lực thành phần:

Hợp lực là gì trong vật lý

vẽ các đoạn thẳng song song với các véc tơ lực cách nhau tại một điểm để tạo thành hình bình hành, đường chéo nối điểm đồng quy với giao điểm là véc tơ tổng hợp lực​

b/ Tổng hợp lực của ba lực thành phần
véc tơ lực tổng hợp: F=F1+F2+F3=F12+F3F→=F1→+F2→+F3→=F12→+F3→
=> ta có thể tổng hợp 2 cặp một lực thành một lực tổng hợp sau đó thực hiện quy tắc hợp lực với lực còn lại.

Hợp lực là gì trong vật lý

3/ Phân tích lực:

quy tắc phân tích lực cũng tuân theo quy tắc hình bình hành tuy nhiên phải biết phương cần phân tích lực (thông thường hai phương cho sẵn là phương song song và vuông góc với phương chuyển động của vật)

Hợp lực là gì trong vật lý

Căn cứ vào vị trí góc φ xác định được độ lớn của các lực thành phần
F1 = Fsinφ; F2 = Fcosφ
P2 = Psinφ; P1 = Pcosφ

Hợp lực là gì?

Động từ Cùng góp sức vào để làm việc .

Thế nào là sự cân bằng lực?

Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, có phương giống nhau (có thể cùng phương nằm ngang hoặc thẳng đứng), độ lớn hai lực bằng nhau và có chiều ngược nhau.

Họp lực cô đơn vị là gì?

Trong hệ đo lường SI nó có đơn vị là newton và ký hiệu F.

Thế nào là giá của lực?

Đường thẳng mang vectơ lực là giá của lực. Hai lực cân bằng hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.