Giải bài 4 trang 136 – Bài 29 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao

a) 

$\begin{align} & {{m}_{OA}}\approx 0;\text{ OA = 20 cm; F = 20 N;} \\ & \text{CO = }\dfrac{OA}{2}=10\text{ cm; }\alpha ={{30}^{0}} \\ & \Rightarrow OH=OA.\cos {{30}^{0}}=10\sqrt{3}\text{ cm}\text{.} \\ \end{align}$

Thanh OA là vật rắn có trục quay (O) cân bằng dưới tác dụng của hai lực có momen lực $\overrightarrow{F}$ có tay đòn OH; lực đàn hồi $\overrightarrow{N}$ có tay đòn OC.

Áp dụng quy tắc momen ta có :

$\begin{align} & N.OC=F.OH \\ & \Rightarrow N=\frac{OH}{OC}.F=20\sqrt{3}\text{ }\left( N \right) \\ \end{align}$

b) $\overrightarrow{N}$ là lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên thanh nên áp dụng định luật Húc, ta có :

$\begin{align} & N=k\Delta l \\ & \Rightarrow k=\frac{N}{\Delta l}=\frac{20\sqrt{3}}{0,08}\approx 433\text{ }\left( N/m \right) \\ \end{align}$ 

Ghi nhớ :

- Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.

$M=Fd$

- Đơn vị của momen lực là niutơn mét, kí hiệu là N.m.

- Quy tắc momen lực: Muốn cho một vật có trục cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.