Hình bên mô tả cấu trúc bên trong của một cánh tay người đang giữ một quả cầu sắt.
134/235
Hình bên mô tả cấu trúc bên trong của một cánh tay người đang giữ một quả cầu sắt. 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 quả cầu nếu moment của lực tác dụng bởi búi cơ bằng với moment lực gây ra bởi trọng lượng của quả cầu đối với khớp khuỷu tay. Biết trọng lượng của quả cầu là 40N. Độ lớn của lực sinh ra bởi búi cơ là:
350N.
437,5N.
400N.
100N.
Đáp án đúng là A
Phương pháp giải
Sử dụng quy tắc momen lực.
Lời giải
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.
Ta có: \[{M_1} = {M_2} \Rightarrow {F_1}{d_1} = {F_2}{d_2}\]
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.
\[ \Rightarrow {F_1}.4 = 40.35 \Rightarrow {F_1} = 350{\rm{N}}\]