Mục lục
Xung quanh chúng ta luôn tồn tại nhiều lực khác nhau, được vận dụng rất nhiều trong sản xuất cũng như cuộc sống thường ngày. Trong đó, phổ biến là ngẫu lực – sử dụng cùng lúc hai lực khác nhau để tác dụng. Vậy ngẫu lực là gì? Để giải đáp được câu hỏi này hãy cùng mình tìm hiểu lý thuyết trong vật lý 10 bài 22 dưới đây.
I. Tổng hợp lý thuyết môn vật lý 10 bài 22
1. Ngẫu lực
Ví dụ minh họa: 
Hình 22.1
Cho một vòi khóa nước thường thấy, dùng tay vặn mở khóa một vòi nước như hình 22.1, ta có thể thấy được khi muốn mở vòi nước thì phải đặt tay cùng lúc vào hai đầu khóa của vòi nước và xoay. Khí đó, tay ta tác dụng cùng một lúc hai lực F1 và F2 vào hai đầu của vòi theo hai hướng ngược chiều nhau trên một trục quay cố định để xoay mở vòi nước. Việc tạo ra hai lực cùng lúc như vậy gọi là ngẫu lực.
Vậy ngẫu lực có thể được hiểu đơn giản là hệ hai lực song song với nhau, có độ lớn bằng nhau, ngược chiều và cùng tác dụng vào một vật.
Do đó, ngẫu lực được vận dụng rất nhiều trong cuộc sống hằng ngày như: dùng tua – vít để vặn đinh ốc, khi ô tô sắp qua một đoạn đường ngoặt người lái xe sẽ tác dụng một ngẫu lực vào tay lái….
2. Tác dụng của ngẫu lực lên một vật rắn
Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn thường xảy ra trong hai trường hợp sau:
a) Vật không có trục quay cố định
Thông qua việc thí nghiệm nhiều lần đối với một vật rắn không có trục quay cố định thì vật sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa hai ngẫu lực là F1 và F2 như hình 22.2. 
Hình 22.2
Từ đó, ta thấy được trong chuyển động quay này thì xét trên một nửa mặt phẳng chứa phần 1 và mặt phẳng chứa phần 2 thì xu hướng chuyển động li tâm của các phần của vật ở ngược phía đối với trọng tâm G thì luôn triệt tiêu nhau và các phần khác cũng vậy nên làm cho trọng tâm G đứng yên. Vì vậy, chúng ta khẳng định được một điều là trục quay đi qua trọng tâm không chịu lực tác dụng.
Hình 22.3
b) Vật có trục quay cố định
Theo hình 22.3, ta thấy vật đang chịu tác dụng của hai ngẫu lực lần lượt là F1 và F2 , quay quanh một trục quay cố định đi qua tâm O, có khoảng cách vuông góc từ tâm O đến giá của F1 và F2 là d1 và d2.
Ta sẽ thấy được khi tác dụng ngẫu lực vào vật thì vật sẽ quay quanh trục cố định đó.
Từ đó, tạo ra hai trường hợp cũng như cách tính momen của ngẫu lực.
Trường hợp 1: Trục quay đi qua trọng tâm
- Trục quay của vật rắn không chịu tác dụng của ngẫu lực.
Trường hợp 2: Trục quay không đi qua trọng tâm
- Trọng tâm của vật rắn sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay.
- Vật có xu hướng chuyển động li tâm nên khi tác dụng lực vào sẽ làm trục quay bị biến dạng
- Vật quay càng nhanh thì chuyển động li tâm càng lớn và trục quay bị biến dạng càng nhiều. Dẫn đến bị gãy.
Vì vậy, khi chế tạo các bộ phận quay cho máy móc thiết bị như bánh đà, bánh xe ô tô…thì phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của bánh đà, bánh xe một cách chính xác tránh trường hợp bị gãy trong quá trình quay.
c) Momen của ngẫu lực
Đối với những vật có trục quay cố định thì có momen lực tác dụng lên vật.
Như hình 22.3 ở trên, ta thấy được vật chịu tác dụng của hệ ngẫu lực F1 và F2 với một khoảng cách d1 và d2 . Do hai ngẫu lực có xu hướng kéo vật quay theo cùng một chiều kim đồng hồ đồng thời có độ lớn bằng nhau nên F1 = F2 Từ đó, ta có công thức tính rút gọn momen của ngẫu lực: 
Trong đó:
- F: độ lớn của mỗi lực (N)
- d: độ dài cánh tay đòn của ngẫu lực (m)
- M: momen của ngẫu lực (N.m)
Momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chửa ngẫu lực.
II. Hướng dẫn giải bài 22 lý 10 bài tập sgk
Chúng ta hãy vận dụng những lý thuyết được tổng hợp phía trên để giải bài tập Vật lý 10 bài 22 nhé!
1. Bài 1 trang 118
Đề bài: Ngẫu lực là gì? Hãy nêu một vài ví dụ về ngẫu lực.
Giải:
Ngẫu lực là một hệ gồm có hai lực song song , ngược chiều và cùng một độ lớn, cùng tác dụng vào một vật.
Một số ví dụ về ngẫu lực:
- Dùng tua vít ta tác dụng vào đinh vít một ngẫu lực
- Dùng tay vặn mở khóa một vòi nước
- Khi ô tô hoặc xe đạp sắp quẹo trái hoặc phải, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái (vô lăng).
2. Bài 2 trang 118
Đề bài: Nêu tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn
Giải:
Trường hợp vật không có trục quay cố định: ngẫu lực làm cho vật quay quanh trọng tâm và nếu trục quay đi qua trọng tâm thì trục quay không chịu tác dụng lực.
Trường hợp vật có trục quay cố định: ngẫu lực làm cho vật quay quanh trục cố định đồng thời trọng tâm cũng quay quanh trục quay, gây ra một lực tác dụng lên trục quay đó dẫn đến trục quay bị biến dạng và có thể gãy.
3. Bài 6 trang 118
Đề bài: Cho tình huống có một chiếc thước mảnh, trục quay của thước nằm ngang và đi qua trọng tâm O. Dùng hai ngón tay tác dụng vào thước một một ngẫu lực đặt vào hai điểm A và B cách nhau 4,5 cm và có độ lớn F(A) = F(B) = 1 N (Hình 22.4a).
a) Tính momen của ngẫu lực
b) Thanh quay đi một góc . Hai lực luôn luôn nằm ngang và vẫn đặt tại A và B (Hình 22.4b). Tính momen của ngẫu lực 
Giải:
Hình 22.4a
Tóm tắt: F(A) = F(B) = 1 N
d = 0,045 m
Momen của ngẫu lực: M = F.d = 1.0,045 = 0,045 (N.m)
Hình 22.4b
Giả sử: kẻ BI vuông góc với AI
Xét AIB vuông tại I, ta có: = BI/AB 
BI = AB x = 0,045 x = 0,039 m 
Momen của ngẫu lực: M = F.BI = 1.0,039 = 0,039 (N.m)
III. Lời giải một số bài tập vật lý 10 bài 22
Sau khi đã hoàn thành giải đáp bài tập sgk, các bạn học sinh có thể tham khảo gợi ý giải sbt vật lý 10 bài 22 để thật nhuần nhuyễn hơn nhé!
1. Bài 22.2 trang 50
Đề bài: Cho một cái chắn đường với trọng lượng 600N quay quanh trục nằm ngang O. Biết trục quay này là trục quay của động cơ điện được dùng để nâng thanh chắn lên. Khoảng cách giữa trọng tâm G của thanh chắn cách O 50 cm. Hỏi để nâng được thanh chắn đường lên thì momen ngẫu lực của động cơ đó phải có độ lớn tối thiểu là bao nhiêu, hãy chọn đáp án đúng.
A. 300 N.m
B. 150 N.m
C. 1200 N.m
D. 600 N.m
Giải:
Tóm tắt: P = F = 600 N
d = 0,5 m
M = ?
Theo công thức tính momen ngẫu lực, ta có:
M = F x d = P x d = 600 x 0,5 = 300 N.m
Chọn đáp án A
2. Bài 22.3 trang 50
Đề bài: Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật có thay đổi không nếu ta thay đổi điểm đặt và phương của cặp lực (F, F’) nhưng đồng thời không thay đổi độ lớn và cánh tay đòn của ngẫu lực. 
Hình 22.5
Giải:
Do momen của ngẫu lực không bị phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. Đồng thời, áp dụng công thức tính ngẫu lực: M = F. x .d
Do đó, tác dụng của ngẫu lực đối với một vật sẽ không thay đổi nếu ta thay đổi điểm đặt và phương của cặp lực nhưng không thay đổi cánh tay đòn của ngẫu lực và độ lớn của lực.
IV. Kết luận
Trên đây là bài viết nhằm giúp các bạn củng cố lại những nội dung lý thuyết lý 10 bài 22 cũng như giải các bài tập liên quan. Hy vọng rằng các bạn sẽ nắm rõ những phần kiến thức quan trọng và các bài tập vận dụng về ngẫu lực.
Các bạn hãy theo dõi Kiến Guru để cập nhật liên tục những kiến thức thú vị từ những môn học khác nữa nhé!
Chúc các bạn luôn học tập thật tốt!
