Lực tác dụng và độ lớn của lực căng trong trạng thái cân bằng của một vật nặng treo thẳng đứng

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các lực tác dụng lên một vật nặng treo thẳng đứng và tính toán độ lớn của lực căng trong trạng thái cân bằng của vật. Chúng ta sẽ sử dụng một ví dụ cụ thể với một vật nặng có khối lượng 50 kg được treo thẳng đứng vào trần nhà bằng một sợi dây. Đầu tiên, chúng ta cần biểu diễn các lực tác dụng lên vật. Trong trường hợp này, có hai lực tác dụng lên vật: lực trọng trị và lực căng. Lực trọng trị được biểu diễn bởi một mũi tên hướng xuống từ trọng tâm của vật và có độ lớn bằng khối lượng của vật nhân với gia tốc trọng trị \( g \). Lực căng được biểu diễn bởi một mũi tên hướng lên từ điểm treo và có độ lớn chúng ta sẽ tính toán trong phần tiếp theo. Tiếp theo, chúng ta sẽ tính toán độ lớn của lực căng. Theo yêu cầu, chúng ta lấy \( g = 10 \mathrm{~m/s^2} \). Độ lớn của lực căng được tính bằng công thức \( F_{\text{cang}} = m \cdot g \), trong đó \( m \) là khối lượng của vật và \( g \) là gia tốc trọng trị. Với khối lượng vật là 50 kg và \( g = 10 \mathrm{~m/s^2} \), ta có \( F_{\text{cang}} = 50 \mathrm{~kg} \cdot 10 \mathrm{~m/s^2} = 500 \mathrm{~N} \). Từ đó, chúng ta có thể suy ra độ lớn cực đại của lực căng mà sợi dây chịu được. Trong trạng thái cân bằng, lực căng phải cân bằng lực trọng trị. Vì vậy, độ lớn cực đại của lực căng là 500 N. Tóm lại, trong trạng thái cân bằng của một vật nặng treo thẳng đứng, lực căng có độ lớn bằng khối lượng của vật nhân với gia tốc trọng trị và độ lớn cực đại của lực căng là khi nó cân bằng với lực trọng trị.