Thí nghiệm ở hình 5.6 cho phép nghiệm lại kết quả tổng hợp hai lực F1, F2 vuông góc với nhau

Trang trước Trang sau

Thực hành trang 67 Vật Lí 10: Thí nghiệm ở hình 5.6 cho phép nghiệm lại kết quả tổng hợp hai lực F₁, F₂ vuông góc với nhau và có độ lớn tương ứng theo tỉ lệ 4 : 3 (như ví dụ với quả cầu lông nói trên). Trong thí nghiệm này, lực kéo F₁ tạo với dây treo 4 quả cân và lực kéo F₂ tạo với dây treo 3 quả cân đã giữ cho chùm 5 quả cân không rơi.

- Hãy biểu diễn các lực thành phần F₁, F₂ trong thí nghiệm.

- Nhận xét về liên hệ giữa hợp lực F của hai lực F₁, F₂ với trọng lực của chùm 5 quả cân. Từ đó, thảo luận đề xuất phương án xác định hợp lực F.

- Tiến hành thí nghiệm để xác định hợp lực F. Kết quả thực hiện được ghi theo mẫu sau:

F₁	F₂	Góc giữa lực F₁ và lực F₂	Phương, chiều của lực F	F
?	?	?	?	?

- So sánh kết quả thu được qua thí nghiệm với kết quả tính ở trên và rút ra quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy vuông góc.

Lời giải:

- Biểu diễn các lực thành phần $\vec{F_{1}}; \vec{F_{2}}$

Thí nghiệm ở hình 5.6 cho phép nghiệm lại kết quả tổng hợp hai lực F1, F2 vuông góc với nhau

- Lực tổng hợp $\vec{F}$ của 2 lực thành phần $\vec{F_{1}}; \vec{F_{2}}$ cân bằng với trọng lực $\vec{P}$ của chùm 5 quả cân: F = P

- Đề xuất phương án xác định hợp lực F:

+ Đo độ lớn các lực thành phần $\vec{F_{1}}; \vec{F_{2}}$ và góc hợp bởi 2 lực đó là góc $α$ . Độ lớn các lực dựa vào số quả cân được treo.

+ Sử dụng công thức định lí hàm cosin trong tam giác xác định độ lớn F theo lí thuyết thông qua: $F^{2} = F_{1}^{2} + F_{2}^{2} + 2 F_{1} F_{2} \cos α$

+ Đo độ lớn trọng lực P (thông qua số quả cân được treo) thì gián tiếp xác định được độ lớn hợp lực F theo thí nghiệm.

+ So sánh độ lớn của F theo lí thuyết và thực hành để rút ra kết luận: $F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2}}$

- Tiến hành thí nghiệm để xác định hợp lực F (sử dụng số quả cân để gián tiếp xác định độ lớn của các lực, ví dụ 2 quả cân thì coi như lực có độ lớn 2 N). Kết quả thực hiện được tham khảo bảng mẫu dưới đây:

F₁	F₂	Góc giữa lực F₁ và lực F₂	Phương, chiều của lực F	F_lt	F_th
4	3	90⁰	Cùng phương, ngược chiều với trọng lực P	5	5
8	6	89⁰	Cùng phương, ngược chiều với trọng lực P	10,1	10
16	12	91⁰	Cùng phương, ngược chiều với trọng lực P	19,8	20

+ Xử lí kết quả bằng công thức: $F^{2} = F_{1}^{2} + F_{2}^{2} + 2 F_{1} F_{2} \cos α$ và so sánh với kết quả thực hành (cột F). Ta thấy số liệu thu được gần bằng với kết quả tính toán.

- Quy tắc tổng hợp 2 lực đồng quy vuông góc: $F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2}}$

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Cánh diều khác