Moment lực. Cân bằng của vật rắn
Kéo quả nặng dọc thanh đòn bẩy: M = F·d với d là khoảng cách vuông góc tới giá của lực, không phải tới điểm đặt — kèm ngẫu lực chứng minh ΣF = 0 chưa đủ để vật rắn đứng yên.
Moment lực. Cân bằng của vật rắn
M = F·d — d là khoảng cách vuông góc từ trục đến giá của lực, kéo quả nặng hoặc dùng thanh trượt
F₁
F₂
Tỉ lệ: 1 N ↔ 7 pxThanh đòn bẩy — trục quay cố định
Diễn biến
M₁ = 12.0 N·m và M₂ = 12.0 N·m ngược chiều nhau → ΣM ≈ 0 → thanh cân bằng, nằm ngang, đứng yên.
Moment lực M = F·d (d là cánh tay đòn)
M₁12.00N·m
d = 1.50 m · ngược chiều kim đồng hồ
M₂-12.00N·m
d = 2.00 m · cùng chiều kim đồng hồ
Quy tắc moment
- ΣM
- 0.00 N·m
- Chiều quay
- không quay
M₁ = M₂, ngược chiều nhau → ΣM ≈ 0 → thanh cân bằng, đứng yên.
Điều kiện cân bằng tổng quát
- |ΣF⃗|
- 14.00 N
- ΣM
- 0.00 N·m
Vật rắn tự do cân bằng cần cả ΣF⃗ = 0 và ΣM = 0 — khác chất điểm (Bài 13) chỉ cần ΣF⃗ = 0. Thanh ở đây được giữ bởi trục quay cố định nên chỉ ΣM = 0 là đủ để nó đứng yên; trục quay tự cung cấp phần ΣF⃗ còn lại.
Lực F₁
-1.5 m
8.0 N
270.0 °
Lực F₂
2.0 m
6.0 N
270.0 °
Tình huống mẫu
Giá của lực trùng phương với thanh → đi qua trục quay → cánh tay đòn d₁ = 0, dù F₁ có lớn đến đâu.
F₁, F₂ bằng độ lớn, ngược hướng nhưng đặt ở hai điểm khác nhau — ΣF⃗ ≈ 0 nhưng ΣM ≠ 0.