Định lý Lamy (với bài tập đã giải)

Định lý của Lamy nói rằng khi một vật thể cứng ở trạng thái cân bằng và tác động của ba lực đồng phẳng (các lực nằm trong cùng một mặt phẳng), các đường tác dụng của nó đồng thời ở cùng một điểm.

Định lý được suy luận bởi nhà vật lý và tôn giáo người Pháp Bernard Lamy và bắt nguồn từ định luật về bộ ngực. Nó được sử dụng rộng rãi để tìm giá trị của một góc, đường tác dụng của một lực hoặc tạo thành tam giác lực.

Định lý Lamy

Định lý nêu rõ rằng để điều kiện cân bằng được thỏa mãn, các lực phải là đồng phẳng; nghĩa là tổng các lực tác dụng lên một điểm bằng không.

Ngoài ra, như được quan sát trong hình ảnh sau đây, người ta đã hoàn thành rằng khi mở rộng các đường hành động của ba lực lượng đó, chúng đồng tình ở cùng một điểm.

Do đó, nếu ba lực nằm trong cùng một mặt phẳng và đồng quy thì độ lớn của mỗi lực sẽ tỉ lệ với sin của góc đối diện, được tạo bởi hai lực kia.

Vì vậy, chúng ta có T1, bắt đầu từ sin của α, bằng với tỷ lệ của T2 /, lần lượt bằng với tỷ lệ của T3 /, đó là:

Từ đó suy ra rằng các mô-đun của ba lực này phải bằng nhau nếu các góc tạo thành mỗi cặp lực bằng 120º.

Có khả năng một trong các góc bị che khuất (số đo từ 900 đến 1800). Trong trường hợp đó, sin của góc đó sẽ bằng với sin của góc bổ sung (trong cặp của nó, nó đo được 1800).

Bài tập xác định

Có một hệ thống được hình thành bởi hai khối J và K, được treo từ một số chuỗi tạo thành các góc đối với phương ngang, như trong hình. Hệ ở trạng thái cân bằng và khối J nặng 240 N. Xác định trọng lượng của khối K.

Giải pháp

Theo nguyên tắc hành động và phản ứng là các lực căng ở các khối 1 và 2 sẽ bằng trọng lượng của các khối này.

Bây giờ một sơ đồ cơ thể tự do được xây dựng cho mỗi khối và do đó xác định các góc tạo nên hệ thống.

Được biết, sợi dây đi từ A đến B, có góc 300, do đó góc bổ sung cho nó bằng 600. Bằng cách đó bạn có thể đến 900.

Mặt khác, nơi đặt điểm A, có một góc 600 so với phương ngang; góc giữa dọc và T A sẽ là = 1800 - 600 - 900 = 300.

Điều này dẫn đến góc giữa AB và BC = (300 + 900 + 300) và (600 + 900 + 60) = 1500 và 2100. Khi cộng lại, xác minh rằng tổng góc là 3600.

Áp dụng định lý của Lamy, bạn phải:

T BC / sen 1500 = P A / sin 1500

T BC = P A

T BC = 240N.

Tại điểm C, nơi có khối, chúng ta có góc giữa ngang và chuỗi BC là 300, do đó góc bổ sung bằng 600.

Mặt khác, có một góc 600 tại điểm CD; góc giữa dọc và T C sẽ là = 1800 - 900 - 600 = 300.

Vì vậy, bạn nhận được rằng góc trong khối K là = (300 + 600)

Áp dụng định lý Lamy tại điểm C:

T BC / sen 1500 = B / sen 900

Q = T BC * sen 900 / sin 1500

Q = 240 N * 1 / 0, 5

Q = 480 N