Một gậy gỗ đồng chất có một đầu to và một đầu nhỏ. Dùng một sợi dây mảnh buộc gậy ở một vị trí mà khi treo dây lên thì gậy nằm ngang (Hình vẽ). Cưa đôi gậy ở chỗ buộc dây thành hai phần. Kết

19/31

Một gậy gỗ đồng chất có một đầu to và một đầu nhỏ. Dùng một sợi dây mảnh buộc gậy ở một vị trí mà khi treo dây lên thì gậy nằm ngang (Hình vẽ). Cưa đôi gậy ở chỗ buộc dây thành hai phần. Kết luận nào sau đây về trọng lượng của hai phần gậy là đúng?

Trọng lượng phần có đầu nhỏ lớn hơn vì nó dài hơn.

Không chắc chắn phần nào có trọng lượng lớn hơn và phải cân từng phần.

Trọng lượng phần có đầu to lớn hơn.

Trọng lượng hai phần bằng nhau và dây buộc đúng vị trí trọng tâm của thanh.

Giải thích

Đáp án đúng là C.

Dựa vào quy tắc moment, điều kiện cân bằng cho vật rắn. Chỗ buộc dây treo chính là vị trí điểm đặt của trọng lực (trọng tâm). Ta thấy điểm đó chia thanh thành 2 phần dài ngắn khác nhau. Trọng tâm của phần ngắn đến trọng tâm của cả thanh ngắn hơn so với trọng tâm của phần dài đến trọng tâm của thanh (hay d₁ < d₂). Do thanh cân bằng nên \[{M_{{P_1}}} = {M_{{P_2}}} \Leftrightarrow {P_1}.{d_1} = {P_2}.{d_2}\]. Do d₁ < d₂ nên P₁ > P₂.