Đề bài
Dùng một lực F nằm ngang kéo quả cầu con lắc cho dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc a = 30° [H.9.4]. Biết trọng lượng của quả cầu là 20 N, hãy tính lực F và lực căng T của dây.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
- Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của chất điểm:
Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó bằng không.
- Sử dụng qui tắc tổng hợp lực [qui tắc hình bình hành]:
Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng
- Sử dụng hệ thức lượng giác tan trong tam giác vuông
Lời giải chi tiết
Do quả cầu nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực nên ta có: \[\overrightarrow P + \overrightarrow F + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \]
Suy ra \[\overrightarrow F + \overrightarrow T = - \overrightarrow P = \overrightarrow {P'} \]
Từ hình vẽ ta có
\[F = P'\tan \alpha = P\tan \alpha \\= 20.\displaystyle{1 \over {\sqrt 3 }} \approx 11,5[N]\]
T = 2F 23 N