Một thanh sắt dài trọng lượng P, tiết diện đều, chiều dài AB
Câu hỏi
Nhận biếtMột thanh sắt dài trọng lượng P, tiết diện đều, chiều dài AB = l, được treo vào sợi dây buộc vào D, thanh cân bằng. Sau đó người ta bẻ gập thanh tại C rồi treo vào điểm E (EC = ED) một quả cân trọng lượng P1 thì hệ thống cân bằng (xem hình 3). Tính P1.
Đáp án đúng: C
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Dễ hiểu rằng thanh dài là kích thước ngang của thanh rất nhỏ so với chiều dài thanh.
Khi chưa uốn, thanh cân bằng khi treo tại D, chứng tỏ D là trung điểm của thanh AD, do đó
Sau khi uốn thanh và treo vật P1 như hình 10, ta vẽ sơ đồ tác dụng lực lên thanh như hình 11. Chọn điểm tựa là D, thanh chịu tác dụng của ba lực:
- 
đặt tại C (trọng lượng của thanh)
- 
đặt tại I là trung điểm của CB (trọng lượng của 
thanh) và P1
(trọng lượng của quả cân) đặt tại E là trung điểm của CD).
thay hai lực F1, F2 bằng lực F có độ lớn 
Điểm đặt của F tại K (K chia đoạn CI thành các phần tỉ lệ nghịch với các lực F1, F2)
Ở đây F2 = 3F1 suy ra chia CI thành bốn phần
Do đó 
Phương và chiều của F cũng là phương chiều F1, F2
Vậy sơ đồ rút gọn lại như hình 11b. Hai bên điểm tựa D là lực P1, điểm đặt ở E cách điểm tựa một đoạn 
và lực F = P, điểm đặt ở K cách điểm tựa một đoạn 
Do đòn bẩy cân bằng mà 
=> 
.
