Bỏ một dây treo đi rồi di chuyển ròng rọc còn lại đến vị trí sao cho trục lò xo có phương trùng với phương OA lúc trước, thêm hoặc bớt các quả nặng vào dây treo sao cho lò xo dãn đến [r]
Trang 1Bài 3
Tổng hợp lực và quy tắc mô men lực
a Lý thuyết:
1 Đọc SGK Vật lý lớp 10 phần: Động lực học, Tĩnh học
2 Trả lời các câu hỏi sau:
- Lực là gì? Phép tổng hợp và phân tích lực?
- Mô men lực là gì? Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định
B Thực hành.
3 I Tổng hợp lực.
1 Mục đích.
Khảo sát quy tắc tổng hợp hai lực có phương đồng qui và hai lực song song cùng chiều
1 Dụng cụ:
- Bảng con - Bút dạ và một số sợi dây chỉ
- Một số gia trọng nhỏ - 3 Lò xo , 2 ròng rọc
- Các quả nặng có móc treo - Thước đo độ, eke
- Thước nhôm có lỗ chia khoảng cách
3 Tiến hành thí nghiệm,
4 3.1 Tổng hợp hai lực có phương đồng qui:
5 Bố trí thí nghiệm như hình vẽ (H3.1)
Dùng hai sợi dây cùng móc vào
một đầu của lò xo và luồn qua hai ròng
rọc, lần lượt treo các quả nặng vào hai
đầu dây còn lại, điều chỉnh hai ròng
rọc trượt ngang sao cho hai sợi dây tạo
với nhau một góc = 900 dùng eke để
xác định góc đó Lò xo bị dãn ra tới
điểm A, dùng bút dạ đánh dấu điểm A và phương của hai dây treo Biểu diễn các vectơ lực tác dụng lên đầu lò xo (điểm A) theo cùng tỉ lệ xích chọn trước, ghi lại giá trị của hai lực đó
Hình 3.1
Trang 2 Bỏ một dây treo đi rồi di chuyển ròng rọc còn lại đến vị trí sao cho trục lò
xo có phương trùng với phương OA lúc trước, thêm hoặc bớt các quả nặng vào dây treo sao cho lò xo dãn đến điểm A lúc đầu Đánh dấu phương và ghi giá trị của lực này, đây chính là độ lớn của hơp lực R mà ta cần tìm
Bỏ dây treo các quả nặng đi và biểu diễn lực R lên bảng cùng một tỉ lệ xích chọn trước theo phương F1,F2 đã đánh dấu rồi nối điểm mút của vec tơ R
với các véc tơ lực thành phần
Làm thí nghiệm 3 lần và ghi kết quả vào bảng 3.1
Bảng 3.1
1
2
3
Lặp lại thí nghiệm như trên nhưng với góc = 1200 sau đó ghi kết quả vào bảng tương tự như bảng trên
Từ các kết quả thu được hãy rút ra kết luận về phương chiều, độ lơn của hợp lực R
6 3.2 Tổng hợp hai lực song song cùng chiều:
7 Bố trí thí nghiệm như hình 3.2
Dùng móc treo các quả nặng lên
hai điểm A và B cách nhau một
khoảng nào đó, xác định độ lớn P1,P2
dùng bút đánh dấu vị trí của thước ED
trên bảng khi chịu hai lực tác dụng
2
1,P
P tại hai điểm A, B.
Bỏ các quả nặng ở một móc treo ra ngoài rồi dịch chuyển móc treo các quả nặng còn lại đến điểm C nào đó sao cho thước có phương song song với ED
Thêm bớt các quả nặng ở móc treo trên sao cho thước có vị trí trùng với vị trí EĐ ban đầu Xác định giá trị của hợp lực P
Hình 3.2
2
P
1
P
Trang 3Đo các khoảng cách d1 từ giá của P1 đến giá của P và d
2 từ giá của P2 đến
giá của P1 Lặp lại thí nghiệm lần 2, lần 3 nhưng mỗi lần các lực tác dụng P1 P2
có độ lớn và điểm đặt khác nhau
Ghi kết quả vào bảng 3.2
Bảng 3.2
1
2
3
Từ kết quả thí nghiệm hãy rút ra kết luận về hợp lực của các lực có phương song song
8 II Quy tắc Mô men lực.
Tìm điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định
- Đĩa Mô men
- Ròng rọc
- Các quả nặng
- Thước đo và 3 đinh chốt
Bố trí thí nghiệm như hình 3.3
Lắp đĩa Mô men vào trục 0
Cắm một đinh chốt vào một điểm
bất kì trên đĩa mô men, buộc dây vào
đinh và treo một quả nặng vào dây,
quay đĩa sao cho phương của dây treo
không đi qua tâm đĩa, buông tay Quan
sát và nhận xét
Treo vào điểm A, B bất kì lần lượt các dây treo có số quả nặng tuỳ ý, sao cho khi buông tay đĩa sẽ quay và dừng lại ở vị trí cân bằng Ghi lại giá trị của
2
1,F
F và xác định khoảng cách từ giá của các lực đó đến trục quay O(d
1 và d2)
Lập tỉ số F1/F2 và d2/d1 So sánh các tỉ số này
Hình 3.3
Trang 4 Làm lại thí nghiệm trên nhưng với 3 lực F1,F2,F3 khác nhau Xác định giá
trị của các lực đó và khoảng cách d1, d2, d3 tương ứng
Ghi kết quả thu đuợc vào bảng 3.3
Bảng 3.3
Lần F1(N) F2(N) F3(N) d1(m) d2(m) d3(m) M1 M2 M3
1
2
3
Từ kết quả trên hãy rút ra khái niệm về Mô men lực, qui tắc mô men lực
C Báo cáo thí nghiệm.
Mục đích yêu cầu của bài thí nghiệm
Những kết luận rút ra từ các kết quả thí nghiệm
Soạn đề cương bài giảng phần mômen và qui tắc mômen lực có sử dụng thí nghiệm