Vấn đề 6. Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật

Một thanh đồng chất tì lên giá đỡ tại O và được giữ nằm cân bằng với lực đặt tại A và B như hình 2.16. Vì thanh cân bằng nên hai lực tại A và B sẽ cho hợp lực đặt tại O. Độ lớn của lực tại B là 

A. X = 11 N. 
B. X = 36 N.
C. X = 47 N.
D. Không xác định được vì thiếu thông tin.

Một vật có trục quay cố định chịu tác dụng của lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$. Tình huống nào sau đây, lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ sẽ gây tác dụng làm quay đối với vật?
A. Giá của lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ không đi qua trục quay.
B. Giá của lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ song song với trục quay.
C. Giá của lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ đi qua trục quay.
D. Giá của lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ có phương bất kì.

Cặp lực nào trong hình 2.17 là ngẫu lực?
 
A. Hình a)             B. Hình b)               C. Hình c)             D. Hình d)

Hai thanh dầm thép đồng chất, có trọng tâm tại A và B, đặt chồng lên nhau như hình 2.18. Thanh dài hơn có trọng lượng 10 kN.

a) Xác định hợp lực (độ lớn P và giá) của các trọng lực tác dụng lên hai thanh dầm. 
b) Hai thanh dầm được đặt lên các cột đỡ tại ${\mathrm{O}}_1$ và ${\mathrm{O}}_2$. Để hệ đứng yên thì hợp lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ của các lực đỡ bởi hai cột phải cân bằng với hợp lực P xác định ở câu a. Hỏi mỗi cột đỡ chịu một lực bằng bao nhiêu?

Một đĩa tròn phẳng, mỏng, đồng chất, bán kính R sẽ có điểm đặt của trọng lực tại tâm của đĩa. Hỏi khi khoét một lỗ tròn bán kính R/2 (hình 2.19) thì trọng tâm của đĩa sẽ ở vị trí nào? 

Một xe đẩy chở đất như trong hình 2.20. Xét với trục quay là trục bánh xe, hãy: 

a) Tính mômen lực gây ra bởi trọng lực P = 400 N tác dụng lên đất trong xe. Mômen lực này có tác dụng làm quay theo chiều nào? 
b) Tính độ lớn ${\mathrm{F}}_2$ của lực do tay người tác dụng lên càng xe đề tạo ra mômen lực bằng với mômen của trọng lực. Mômen lực của $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$ có tác dụng làm xe quay theo chiều nào?

Một thanh cứng đồng chất chịu tác dụng của bốn lực như hình 2.21.
 
Thanh có thể quay quanh trục tại P. Với mỗi lực, hãy xác định:
a) Mômen của lực đó đối với trục quay tại P.
b) Tác dụng làm quay của mỗi lực theo chiều nào?

Một người dùng búa để nhổ đỉnh như hình 2.22. 

a) Biểu diễn các lực tác dụng lên búa.
b) Chỉ ra điểm tựa mà búa có thể quay xung quanh điểm đó khi nhổ đinh.
c) Biết lực cản của gỗ lên đỉnh là 1 000 N. 
d) Xác định độ lớn tối thiểu của lực mà người đó cần tác dụng để nhổ được đinh.

Ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi khi trục truyền động của ô tô tác dụng mômen lực 200 Nm lên bánh xe (hình 2.23). Bán kính của bánh xe là 0,18 m. 

a) Mô tả tác dụng của mômen lực này đối với bánh xe và đối với cả xe.
b) Xác định độ lớn thành phần lực theo phương ngang mà bánh xe tác dụng lên mặt đường.

Hình 2.24 cho thấy một bức tranh được treo bằng dây vào một chiếc đinh cố định trên tường. Bức tranh ở trạng thái cân bằng.

a) Biểu diễn ba vectơ lực tác dụng lên bức tranh.
b) Lực căng của dây là 45 N. Hãy tính thành phần theo phương thẳng đứng của mỗi lực căng dây và trọng lượng của bức tranh. 

Một cuốn sách khối lượng 1,5 kg nằm yên trên mặt phẳng nghiêng 20° so với phương ngang (Hình 2.25).

a) Vẽ giản đồ vectơ lực tác dụng lên sách. Coi các lực đặt vào trọng tâm cuốn sách.
b) Tính thành phần của trọng lực có tác dụng kéo cuốn sách trượt xuống dốc. Lấy g = 9,81 m/${\mathrm{s}}^2$.
c) Xác định độ lớn lực ma sát tác dụng lên cuốn sách.
d) Xác định thành phần pháp tuyến của lực tiếp xúc giữa sách và bề mặt mặt phẳng nghiêng. 

Một cân đòn sử dụng khối lượng trượt 100 g để cân vật M. Cân đạt được sự cân bằng khi hệ vật nằm ở vị trí như hình 2.26. Xác định khối lượng của vật M được cân trong trường hợp này.