Hình 2 mô tả cấu trúc bên trong của một cánh tay người đang giữ một vật nặng. Búi cơ cung cấp một lực hướng

Bài 11 trang 78 Vật Lí 10: Hình 2 mô tả cấu trúc bên trong của một cánh tay người đang giữ một vật nặng. Búi cơ cung cấp một lực hướng lên. Lực của búi cơ có tác dụng làm cẳng tay quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục quay là khớp khuỷu tay. Tay sẽ giữ được vật nặng nếu mômen của lực tác dụng bởi búi cơ bằng với mômen lực gây ra bởi trọng lượng của vật nặng đối với khớp khuỷu tay. Biết người này đang giữ vật nặng có trọng lượng 50 N. Hãy xác định độ lớn của lực sinh ra bởi búi cơ.

Trả lời

Khi vật nặng được giữ cân bằng thì mômen của lực tác dụng bởi búi cơ bằng với mômen lực gây ra bởi trọng lượng của vật nặng đối với khớp khuỷu tay.

Suy ra: $M_1=M_2\Rightarrow F_1{d}_1=F_2{d}_2$

Trong đó:

+ F₁ là lực tác dụng bởi búi cơ,

+ d₁ là khoảng cách từ giá của lực F₁ đến khớp khuỷu tay (chính là trục quay).

+ F₂ là trọng lực do Trái Đất tác dụng lên vật nặng (chính là trọng lượng của vật nặng)

+ d₂ là khoảng cách từ giá của lực F₂ đến khớp khuỷu tay.

Thay số ta được: $F_1.4=50.35\Rightarrow F_1=437,5N$

Độ lớn của lực sinh ra bởi búi cơ là 437,5 N.

Xem thêm lời giải bài tập SGK Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 5:Tổng hợp và phân tích lực

Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật

Bài tập chủ đề 2

Bài 1: Năng lượng và công

Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Bài tập chủ đề 3