Hai lực cân bằng là gì? Khái niệm, đặc điểm, tác dụng

Bạn vẫn chưa biết Thế nào là hai lực cân bằng?? Theo dõi ngay bài viết dưới đây để biết ý nghĩa của hai lực cân bằng từ khái niệm, tác dụng, cách định nghĩa hai lực cân bằng…

Thế nào là cân bằng của hai lực?

Hiểu một cách đơn giản, hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, có cùng độ lớn, cùng phương (có thể nằm ngang hoặc thẳng đứng) nhưng ngược chiều nhau.

Ví dụ: “Hai đội tham gia trò chơi kéo co nếu cả hai đội có sức mạnh ngang nhau và tác dụng lực kéo dây như nhau. Khi chịu tác dụng của lực cân bằng sợi dây sẽ đứng yên.

Đặc điểm của hai lực cân bằng

Hai lực cân bằng có bốn đặc điểm sau:

– Về điểm đặt của lực: hai lực cân bằng có cùng điểm đặt (tác dụng lên cùng một vật)

Hai lực cân bằng phải luôn tác dụng lên một vật.

– Theo phương của lực: hai lực cân bằng cùng phương

Hai lực cân bằng luôn cùng phương trên một đường thẳng.

– Về phương của lực: hai lực cân bằng ngược chiều

Hai lực luôn ngược chiều nhau. Đó là hướng từ dưới lên và hướng từ trên xuống hoặc hướng từ trái sang phải và hướng từ phải sang trái.

Về cường độ: hai lực có độ lớn bằng nhau.

Hai lực cân bằng luôn có độ lớn bằng nhau khi tác dụng lên cùng một vật.

Khi hai lực cân bằng, hợp lực (tức là tổng lực hoặc hợp lực tác dụng lên vật) sẽ bằng không vì các lực tác dụng ngược chiều nhau, triệt tiêu lẫn nhau.

Tác dụng của hai lực cân bằng lên vật đứng yên

Một lực tác dụng lên một vật thể có thể làm thay đổi chuyển động của vật thể hoặc làm cho nó biến dạng.

Thay đổi chuyển động bao gồm:

Một vật đang chuyển động thì dừng lại.

Một vật đang đứng yên bắt đầu chuyển động.

– Vật chuyển động nhanh hơn.

– Vật chạy chậm lại.

Một vật đang chuyển động theo một hướng thì đột nhiên chuyển động theo một hướng khác.

Biến dạng là những thay đổi về hình dạng của một đối tượng.

Tác dụng của lực cân bằng khi vật chuyển động thẳng đều thì nó sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều có thể gọi là chuyển động theo quán tính.

Ví dụ: Một quả bóng đang lăn trên mặt đất thì chịu tác dụng của hai lực cân bằng, quả bóng tiếp tục chuyển động.

Khi vật đứng yên thì lực sẽ tiếp tục đứng yên.

Ví dụ: ĐTDĐ nằm yên trên mặt ghế và chịu tác dụng của hai lực cân bằng là trọng lực và lực nâng của ghế, ĐTDĐ sẽ đứng yên.

Cách xác định phương và chiều của lực

Để xác định phương, chiều của lực ta phải dựa vào cảm nhận về lực, kết quả của lực tác dụng lên vật.

Khi một vật chịu tác dụng của một lực thì vật đó sẽ biến dạng theo một phương nào, phương nào sẽ là phương và chiều của lực tác dụng lên vật đó.

Khi chịu tác dụng của một lực và vật chuyển động bị thay đổi chuyển động bất kỳ (tăng nhanh hay chậm dần hay đổi hướng) thì tuỳ từng trường hợp cụ thể ta sẽ xác định được phương và chiều chính xác của lực tác dụng.

Hai lực cân bằng sẽ có cùng phương, ngược chiều và có độ lớn. Do đó, khi xác định được một lực trong cặp lực này thì có thể suy ra đặc điểm của lực kia.

Tuy nhiên, trong trường hợp chúng ta cần xem xét kỹ kết quả của việc áp dụng vũ lực để khẳng định điều này. Vì một vật có thể chịu tác dụng của nhiều hơn hai lực tác dụng lên nó.

Khi vật này tác dụng lực lên vật khác thì đồng thời vật kia cũng tác dụng lực lên vật này, hai lực này cùng phương, cùng độ lớn và ngược chiều nhau nhưng tác dụng lên hai vật khác nhau . nên hai lực này không bằng nhau.

Không phải cứ hai vật chạm nhau thì tác dụng lực lên nhau mà có thể có trường hợp chúng không chạm nhau nhưng vẫn tác dụng lên nhau.

Ví dụ: như trường hợp nam châm hút viên bi sắt thì dù không chạm vào viên nam châm nhưng nam châm vẫn tạo ra lực tác dụng lên viên bi sắt làm viên bi sắt chuyển động.

Cách xác định hai lực cân bằng

Để xác định hai lực cân bằng ta phải xác định đầy đủ 4 yếu tố sau:

Hai lực phải tác dụng lên cùng một vật.

– Phương của hai lực phải cùng nằm trên một đường thẳng hay nói cách khác là hai lực cùng phương.

Chiều của hai lực phải ngược chiều nhau.

– Độ lớn (độ lớn) của hai lực bằng nhau.

Vậy để xác định được hai lực cân bằng cần xét xem hai lực đó có thỏa mãn 4 điều kiện trên hay không, nếu thiếu một trong 4 điều kiện trên thì hai lực xác định đó sẽ không phải là hai lực cân bằng nhau.

Cũng có trường hợp hai lực cùng tác dụng lên một vật nhưng độ lớn hoặc phương, chiều của hai lực này không đảm bảo 4 yếu tố trên thì hai lực này sẽ không phải là hai lực cân bằng.

Ví dụ về hai lực cân bằng

Ví dụ 1: Tại sao người ta có thể đứng yên trên sàn nhà mà không bị ngã? Điều này là do chúng tôi đang hành động từ hai lực lượng.

Đó là lực hút của Trái Đất tác dụng lên người theo phương thẳng đứng từ trên xuống và lực đỡ của sàn nhà tác dụng lên người theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, hai lực này cùng độ lớn.

Như vậy, hai lực này cùng tác dụng lên người một lực.

Phương của hai lực nằm trên cùng một đường thẳng, hai lực ngược chiều nhau trong đó một lực hướng từ dưới lên, lực kia hướng từ trên xuống và hai lực này có độ lớn bằng nhau. Do đó, đây là hai lực cân bằng.

Ví dụ 2: Khi hai đội kéo cùng kéo một sợi dây sẽ tạo ra hai lực tác dụng lên cùng một sợi dây, hai lực này có cùng phương, ngược chiều nhau, nếu lực kéo của hai đội bằng nhau thì trung điểm của sợi dây. di chúc không di chuyển và được giữ trên điểm đánh dấu.

Khi đó ta nói hai lực mà hai đội kéo co tác dụng lên sợi dây là hai lực bằng nhau.

Ví dụ 3: Một quyển sách đặt trên mặt bàn nằm ngang sẽ chịu tác dụng của hai lực.

Đây là lực hút của Trái đất tác dụng lên quyển sách theo phương thẳng đứng từ trên xuống và lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, hai lực này có cùng độ lớn.

Như vậy hai lực này tác dụng lên quyển sách một lực như nhau, phương của hai lực nằm trên một đường thẳng, hai lực ngược chiều nhau trong đó một lực có hướng từ dưới lên, lực kia có hướng từ dưới lên. từ trên xuống dưới và hai lực này có độ lớn bằng nhau. Do đó, đây là hai lực cân bằng.

Ví dụ 4: Hai lực sẽ tác dụng lên một quả bóng đang nằm trên sàn.

Đó là lực hút của Trái đất tác dụng lên quả bóng theo phương thẳng đứng từ trên xuống và lực đỡ của sàn nhà tác dụng lên quả bóng theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, hai lực này có độ lớn bằng nhau.

Như vậy, hai lực này cùng tác dụng một lực lên quả bóng.

Phương của hai lực nằm trên cùng một đường thẳng, hai lực ngược chiều nhau trong đó một lực hướng từ dưới lên, lực kia hướng từ trên xuống và hai lực này có độ lớn bằng nhau. Do đó, đây là hai lực cân bằng.

Ví dụ 5: Một người đàn ông buộc một sợi dây vào mũi con trâu và kéo nó đi. Điều này sẽ tạo ra hai lực lượng.

Một là lực kéo của tay người tác dụng lên dây, hai là lực của con trâu tác dụng lên dây.

Nếu con trâu không di chuyển thì lực của tay người tác dụng lên dây và lực của con trâu tác dụng lên dây bằng nhau.

Như vậy, hai lực này tác dụng lên sợi dây, phương của hai lực nằm trên cùng một đường thẳng là sợi dây, hai lực có phương ngược nhau và hai lực này có cùng độ lớn. Do đó, đây là hai lực cân bằng.

Thế nào là hai lực không cân bằng?

Trên đây chúng ta đã tìm hiểu thế nào là hai lực cân bằng. Vậy ngược lại với hai lực cân bằng, thế nào là hai lực không cân bằng?

Trong vật lý, chuyển động tác dụng (đẩy hoặc kéo) lên một vật phát sinh do sự tương tác của vật này với vật khác.

Nó có khả năng thay đổi kích thước tốc độ của vật thể, hướng chuyển động và thậm chí cả hình dạng và kích thước của vật thể. Các lực xảy ra theo cặp, chúng có thể cân bằng hoặc không cân bằng.

Một lực không đối trọng với một lực có cùng độ lớn và ngược hướng, dẫn đến sự mất cân bằng của vật thể và cuối cùng là gia tốc, được gọi là lực không cân bằng.

Độ lớn của các lực tác dụng không bằng nhau, cũng như hướng mà lực tác dụng không thể giống hay khác nhau.

Trong các lực không cân bằng, tổng lực sẽ khác không và vật thể sẽ chuyển động theo hướng của lực lớn hơn.

Do đó, nó gây ra gia tốc trong vật thể, tức là vật thể đứng yên sẽ chuyển động, vật thể đang chuyển động sẽ tăng tốc, chậm lại, dừng lại hoặc đổi hướng chuyển động của chúng.

Ngược lại với hai lực cân bằng, hai lực không cân bằng có những đặc điểm sau:

– Độ lớn của hai lực không bằng nhau.

– Các lực riêng lẻ tác dụng cùng phương hoặc khác phương.

– Khi lực không cân bằng sẽ có lực nhỏ hơn và lực lớn hơn và lực không cân bằng sẽ làm cho vật đang đứng yên chuyển động theo hướng của lực lớn hơn.

– Lực không cân bằng tác dụng lên một vật đang chuyển động, nó sẽ nhanh dần, chậm dần, dừng lại hoặc chuyển hướng của vật đó.