– Quan sát hình dưới đây:

Tổng hợp hai lực song song

– Hợp lực của hai lực song song, cùng chiều là một lực song song, cùng chiều với hai lực ấy và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực thành phần:

\(F = {F_1} + {F_2}\)

– Điểm đặt O của F chia đoạn thẳng nối điểm đặt O₁, O₂ của F₁, F₂ thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy:

\(\frac{{O{O_1}}}{{O{O_2}}} = \frac{{{F_2}}}{{{F_1}}}\)

– Sử dụng quy tắc tổng hợp lực song song, cùng chiều co thể giúp xác định được trọng tâm của một vật.

– Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của một lực là mômen của nó. Mômen M của một lực được tính bằng tích độ lớn của lực với khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng trùng với phương của lực (giá của lực): \(M = F.d\)

– Đơn vị của mômen lực là Niutơn.mét (N.m)

Thanh quay quanh trục O dưới tác dụng của lực

– Ví dụ về momen lực trong thực tế: Mômen sinh ra do lực của người thợ tác dụng lên cờ lê như hình dưới đây:

Thợ máy dùng cờ lê vặn ốc

– Lực có giá đi quay trục quay thì không có tác dụng làm quay vật.

– Để tạo thành một ngẫu lực, hai lực phải:

+ Tác dụng vào cùng một vật.

+ Song song, nhưng ngược chiều.

+ Có giá cách nhau một khoảng d

+ Bằng nhau về độ lớn: F₁ = F₂ = F

– Ngẫu lực chỉ có tác dụng làm quay vật.

– Tác dụng làm quay của cặp lực này được gọi là mômen của ngẫu lực và có thể tính được bằng tổng các mômen của mỗi lực đối với trục quay. Kết quả tính mômen của ngẫu lực bằng: \(M = F.d\)

– Kết quả tính mômen của một lực thì phụ thuộc vào vị trí trục quay.

– Giá của lực càng xa trục thì mômen càng lớn.

– Mômen của ngẫu lực thì chỉ phụ thuộc vào khoảng cách giữa giá của hai lực, không phụ thuộc vào điểm đặt của mỗi lực tác dụng hay vị trí trục quay của vật.

Ví dụ về ngẫu lực

Sử dụng khoan để khoan đồ vật	Vặn vòi nước

a. Quy tắc mômen lực

– Một vật có trục quay cố định sẽ cân bằng khi tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng với tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

Lực F1 có tác dụng làm quay ngược chiều kim đồng hồ

Lực F2 có tác dụng làm quay cùng chiều kim đồng hồ

b. Điều kiện cân bằng của vật

– Một vật cân bằng khi không có gia tốc (đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều) và không quay.

– Một vật ở trạng thái cân bằng khi thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau đây:

+ Hợp lực tác dụng lên vật bằng không.

+ Tổng mômen của các lực tác dụng lên vật đối với trục quay bất kì bằng không.

– Hợp lực của hai lực F1 và F2 song song, cùng chiều là một lực F song song, cùng chiều với hai lực ấy, có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực thành phần và điểm đặt O của lực F chia đoạn thẳng nối điểm đặt O1, O2, của hai lực F1, F2 thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy. – Mômen M của một lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực đó và được tính bằng tích độ lớn của lực với khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng chứa vectơ lực (giá của lực). – Ngẫu lực là hai lực song song, ngược chiều, bằng nhau về độ lớn tác dụng vào một vật và giá của hai lực cách nhau một khoảng d. – Mômen của ngẫu lực bằng: M = Fd – Điều kiện cân bằng tổng quát của một vật rắn gồm:  + Lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng không. + Tổng mômen của các lực tác dụng lên vật đối với trục quay bất kì bằng không.