thực hành tổng hợp hai lực
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (153.91 KB, 15 trang )
Lớp: Đại học sư phạm Vật Lý – K 55
Nhóm thực hiện: nhóm 3
Bài thực hành:
Tổng hợp hai lực
Thành viên nhóm:
1. Nguyễn Thị Phương Thúy
2. Đinh Thị Hoài Thu
3. Trần Xuân Thắng
4. Phan Hồng Sơn
5. Hoàng Thái Sơn
6. Võ Phước Tâm
7. Dương Đức Phương
8. Nguyễn Khắc Phong
Nội dung báo cáo:
I
Mục Đích Thí Nghiệm
II
Cơ sở lý thuyết
III
Dụng cụ thí nghiệm
Tiến trình thí nghiệm
IV
Kết quả thí nghiệm
V
VI
Nhận xét
I. Mục Đích Thí Nghiệm
- Kiểm nghiệm lại quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy
và quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng lực kế.
II. Cơ sở lý thuyết
Tổng hợp hai lực đồng quy:
Việc tổng hợp hai lực đồng quy được thực hiện theo
quy tắc hình bình hành. Trong thí nghiệm này, ta cho hai
F1
lực
F2
và
cùng tác dụng vào một điểm của vật và áp dụng
quy tắc hình bình hành để xác định hợp lực. Sau đó tiến
hànhQuy
thí nghiệm
kiểm
tra lại kết quả.
tắc hìnhđể
bình
hành:
F = F1 + F2
Về độ lớn:
F 2 = F1 + F2 + 2 F1 F2 cos α
2
2
Tổng hợp hai lực song song cùng chiều:
Hợp lực của hai
lực F1
và
F2
song song cùng chiều tác
dụng vào một vật là một lực song song cùng chiều với hai
lực, có độ lớn R = F1 + F2và điểm đặt được xác định theo công
thức
F1 l2
=
F2 l1
. Trong thí nghiệm này, ta cho hai lực và cùng
tác dụng vào một vật, áp dụng công thức trên để xác định
độ lớn và điểm đặt của hợp lực. Sau đó tiến hành thí
nghiệm để kiểm tra lại kết quả.
III. Dụng cụ thí nghiệm
1. Tổng hợp hai lực đồng quy
- Một bàn sắt có chân đế.
- Hai lực kế.
- Hai vòng kim loại có đế nam châm để
lòng lực kế.
- Một dây chỉ bền.
- Một bảng từ dùng để đo góc.
- Một đế nam châm có gắn lò xo.
2. Tổng hợp hai lực song song cùng chiều
- Một bảng sắt có chân đế.
- Hai đế nam châm có gắn lò xo.
- Một hộp các quả nặng có khối lượng
bằng nhau.
- Một thanh nhựa nhỏ dài có gắn nam
châm.
- Một thanh kim loại có độ dài 50 cm, có
ĐCNN 1mm
IV. Tiến trình thí nghiệm
1. Tổng hợp hai lực đồng quy
Buốc đầu O của dây cao su váo đế nam châm được đặt vào
điểm giữa cạnh dưới của đế sắt, còn đầu kia của dây cao su
được thắt vào giữa một dây chỉ bền. Hai đầu dây chỉ này được
buốc vào móc của hai lực kế ống đã được lồng vào kim loại có
đế nam châm.
Đặt hai lực kế theo hai phương tạo với nhau một góc nào
đó sao cho dây cao su nằm song song với mặt bảng và giãn ra
đến vị trí A.
Đánh dấu trên bảng sắt hình chiếu A’ của A và phương của
hai lực , do hai lực kế tác dụng vào dây cao su. Đọc và ghi vào
bảng số liệu số chỉ của các lực kế.
Biểu diễn các vecto và lên bảng sắt theo cùng một tỷ lệ
xích chọn trước.
1. Tổng hợp hai lực đồng quy
Vẽ lên bảng sắt hình bình hành có hai cạnh là hai vecto
lực , và đường chéo hình bình hành biểu diễn hợp lực .
Dùng thước đo chiều dài l của đường chéo biểu diễn để từ
đó, tính giá trị R theo tỷ lệ xích đã chọn. Ghi vào bảng số liệu
các giá trị l và R.
Dùng một lực kế kéo dây cao su sao cho dây cao su nằm
song song với mặt bảng và cũng giãn đến vị trí A. Đọc trên
lực kế và ghi vào bảng số liệu giá trị của hợp lực R1.
2. Tổng hợp hai lực song song cùng chiều
Treo thanh thép lên hai đế nam châm đặt trên bảng sắt nhờ hai
đế nam châm có gắn lò xo.
Móc lên ở hai điểm A và B cách nhau 25 cm lần lượt một quả
cân và hai quả cân. Đặt thanh nhựa thẳng trên bảng sắt để đánh
dấu vị trí này của thanh. Thực hiện lại các bứơc trên ba lần, đọc
số chỉ trên thanh và ghi lại kết quả.
Thay đổi số quả nặng ở hai điểm A và B và tiến hành như các
bức trên.
Móc quả cân vào một điểm nào đó trong khoảng AB
sao cho thanh có vị trí trùng với vị trí đã được đánh dấu
bằng thanh nhựa thẳng. Đo và ghi vào bảng số liệu độ dài
a1 từ điểm đó tới A.
Lặp lại bước thí nghiệm này thêm hai lần để tìm và ghi
vào bảng số liệu các độ dài a2, a3 tương ứng.
Tính
So sánh vị trí của điểm đặp hợp lực tìm được ở bước thí
nghiệm này với vị trí của điểm đặt hợp lực được xác định
bằng tính toán ở trên.
Lặp lại tiến trình thí nghiệm
V. Kết quả thí nghiệm
1. Tổng hợp hai lực đồng quy
α( )
0
Lần đo
(N)
F1
(N)
F2
F (N)
( Theo thí ngiệm)
F (N)
(Theo lý thuyết)
1
51
1,6
1,4
2,9
2,7
2
82
2
1.8
3,6
2,87
3
67
1,9
1,6
2,9
2.93
Sử dụng công thức:
F 2 = F1 + F2 + 2 F1 F2 cos α
2
Ta có:
2
F1 = 1,6 2 + 1.4 2 + 2.1,6.1,4. cos(510 ) = 2,7( N )
F2 = 2 2 + 1,82 + 2.2.1,8. cos(820 ) = 2,87( N )
F3 = 1,9 2 + 1,6 2 + 2.1,9.1,6. cos(67 0 ) = 2,92( N )
2. Tổng hợp hai lực song song cùng chiều
Với OA=a
P1
Lần đo
(N)
P
P2
a
(N)
(N)
a
1
( cm)
a
3
( cm)
( cm2 )
1
50
100
150
16.7
16,7
16,4
2
100
150
250
14,9
15,1
15
3
150
200
350
13,9
14
14,2
Lần đo
a=
(cm)
a1 + a2 + a3
3
∆a =
amax − amin
2
a = a ± ∆a
(cm)
(cm)
1
16,6
0,2
16,6
2
15
0,1
15
3
14.03
0,17
0,17
VI. Nhận xét
Trong quá trình thí nghiệm cần lưu ý:
- Đối với tổng hợp hai lực đồng quy cần dữ nguyên vị trí của
nam châm trong những lần đo. Điều chỉnh lực kế sao cho vị trí
điểm nối giữa lò xo gắn với nam châm và lực kế trùng với tâm
của thước đo góc. Không tỳ vào bàn hoặc tác động từ bên
ngoài làm ảnh hưởng đến quá trình thí nghiệm
- Đối với tổng hợp hai lực song song cùng chiều cần cố định vị
trí của nam châm, khi gắn các quả nặng lên thanh chờ cho các
quả nặng cân bằng không lung lay mới đọc kết quả, khi đặt
thanh nhựa lên bảng sắt để đánh dấu vị trí của thanh cần
quan sát dịch chuyển thanh nhựa sao cho trùng khít với vị trí
của thanh. Không tỳ vào bàn hoặc tác động từ bên ngoài làm
ảnh hưởng đến quá trình thí nghiệm.
