Đáp án và giải thích chính xác câu hỏi trắc nghiệm “Biểu thức momen của lực đối với trục quay là” cùng với kiến thức lý thuyết liên quan là tài liệu hữu ích môn Vật lí 10 dành cho các bạn học sinh và thầy cô giáo tham khảo.
Bạn đang xem: Biểu thức momen lực đối với một trục quay là
Trắc nghiệm: Biểu thức momen của lực đối với trục quay là
Trả lời:
Đáp án đúng: D. M = Fd
Biểu thức momen của lực đối với trục quay là M = Fd
Giải thích: Mômen 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 = F.d
Cùng Top lời giải trang bị thêm nhiều kiến thức bổ ích cho mình thông qua bài tìm hiểu về Mômen lực dưới đây nhé!
Kiến thức tham khảo về Mômen lực
1. Mômen lực là gì?
Trong vật lý học, momen lực được hiểu là sự chuyển động của vật thể quay xung quanh một điểm hoặc một trục. Đây là khái niệm mở rộng trong chuyển động quay và khái niệm lực trong chuyển động thẳng. Đại lượng có kí hiệu là M, đồng thời có tỉ thuận với tích khoảng cách (từ tâm đến trục quay) và độ lớn của lực.
- Momen lực đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, được do bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn
- Biểu thức Momen lực:
M=F.d
Trong đó:
M: momen lực (N.m)
F: lực tác dụng (N)
d: là khoảng cách từ tâm quay đến giá của lực F gọi là cánh tay đòn của lực F
Nhận xét:
+ khi d = 0 → M=0 → nếu giá của lực đi qua tâm quay thì lực không có tác dụng làm quay.
+ M = F.d → muốn tăng momen lực ta có thể tăng độ lớn của lực hoặc độ dài của cánh tay đòn.
2. Cánh tay đòn
Là một đặc điểm về khoảng cách, là chìa khóa hoạt động của đòn bẩy, ròng rọc, bánh răng và đa số các bộ máy cơ bản có khả năng tạo ra các mô hình cơ học nâng cao.
Mô men (moment) lực được đưa ra từ khi Archimedes khám phá ra nguyên lý hoạt động của đòn bẩy. Trong một đòn bẩy, Archimedes thấy rằng độ lớn của khả năng tác động lực tỷ lệ thuận với độ lớn của lực và đồng thời tỷ lệ thuận với khoảng cách từ điểm tác dụng lực tới tâm quay (cánh tay đòn).
Trong chuyển động quay của vật thể rắn, nếu không có mô men lực tác động lên vật, mô men (moment) động lượng của vật thể sẽ không thay đổi theo thời gian. Khi có mô men (moment) lực, M, mô men (moment) động lượng, L, thay đổi theo phương trình tương tự như định luật 2 Newton:
Nếu mô men (moment) quán tính của vật thể không thay đổi, phương trình trên trở thành:
3. Quy tắc mômen lực
Nếu muốn cho một vật có trục quay cố định luôn ở trạng thái cân bằng thì tổng của các momen lực phải có xu hướng là làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Biểu thức: M1 = M2 hay F1d1 = F2d2
Quy tắc momen lực còn được áp dụng trong cả trường hợp vật không có trục quay cố định nếu như trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay.
4. Ngẫu lực
a. Khái niệm
Hệ hai lực song song ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.
Ví dụ:
- Dùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lc.
- Dùng tua-vit để vặn đinh ốc, ta tác dụng vào tuanơvit một ngẫu lực.
- Khi ô tô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái (vô lăng).
b. Mômen của ngẫu lực
- Ngẫu lực tác dụng vào một lực chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến.
- Đối với các trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực thì momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và luôn có giá trị:
M = F1d1 + F2d2 = F(d1 + d2) = F.d
Trong đó:
- F là độ lớn của mỗi lực (N)
- d là cánh tay đòn của ngẫu lực hay khoảng cách giữa hai giá của hai lực hợp thành ngẫu lực (m)
- M là momen lực (N.m)
5. Ứng dụng của mômen lực trong cuộc sống
Một trong những ứng dụng momen lực thông dụng được sử dụng trong hầu hết những ngôi nhà hiện nay chính là bộ phận tay nắm cửa. Tay nắm khóa cửa và bản lề là bộ phận không thể thiếu trong mọi ngôi nhà. Thông thường, người ta thường bố trí bộ phận tay nắm cửa nằm khá bản lề, khoảng cách từ tay nắm đế bản lể hay trục quay của cánh cửa được hiểu là độ dài của cánh tay đòn. Khi độ dài càng lớn đồng nghĩa với lực tác dụng của momen lực cũng càng cao, qua đó giúp thao tác mở cửa được thực hiện dễ dàng hơn.
Một trong những vật dụng kỹ thuật không thể thiếu trong lĩnh vực chế tạo, sửa chữa nói chung chính là cờ lê. Cờ lê được sử dụng với nhiều kích cỡ khác nhau tùy vào nhu cầu sử dụng của người dùng với chức năng tháo lỏng ốc vít cố định thiết bị.
Xem thêm: Trọn Bộ Đề Cương Ôn Tập Tiếng Anh Lớp 10 Học Kì 2 Có Đáp Án, Đề Cương Ôn Tập Tiếng Anh Lớp 10 Học Kì 2
Hình ảnh trên đây cho chúng ta biết chiều dài cánh tay đòn cũng như hướng tác dụng của lực F lên cờ lê. Vì vậy trong trường hợp đã tác dụng một lực tương đối lớn mà hiệu quả mang lại không quá cao, bạn hoàn toàn có thể cân nhắc việc tác động làm tăng độ dài d hay chiều dài cánh tay đòn. Điều này có thể làm tăng momen lực mặc dù độ lớn lực tác dụng vẫn tương đương so với trước đó.