Hình 2.24 cho thấy một bức tranh được treo bằng dây vào một chiếc đinh cố định trên tường

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 2: Lực và chuyển động

Bài 2.67 trang 34 SBT Vật lí 10: Hình 2.24 cho thấy một bức tranh được treo bằng dây vào một chiếc đinh cố định trên tường. Bức tranh ở trạng thái cân bằng.

a. Biểu diễn ba vectơ lực tác dụng lên bức tranh.

b. Lực căng của dây là 45 N. Hãy tính thành phần theo phương thẳng đứng của mỗi lực căng dây và trọng lượng của bức tranh.

Lời giải

a. Lực tác dụng lên bức tranh gồm trọng lực và hai lực căng dây như hình 2.67G.

b. Bức tranh đứng yên nên: $\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}=0$

Khi đó, thành phần của các lực trên mỗi phương sẽ cân bằng.

Mỗi lực căng dây có thể phân tích thành hai phần:

- Thành phần theo phương ngang của hai lực căng cân bằng với nhau:

$F_{1x}=F_{2x}\Rightarrow F_1=F_2=F$

- Thành phần theo phương thẳng đứng:

$$\begin{gathered} F_{1y}=F_{2y}=F.\sin 50° \\ =45.\sin 50°=35\left(N\right) \end{gathered}$$

Tổng độ lớn của hai thành phần theo phương thẳng đứng của lực căng sẽ cân bằng với trọng lực.

Ta có: $P=F_{1y}+F_{2y}=70\left(N\right)$