Thí nghiệm ở hình 5.6 cho phép nghiệm lại kết quả tổng hợp hai lực F1, F2vuông góc với nhau và có độ lớn

Nguyễn Hải Đăng Ngày: 26-10-2022 Lớp 10

2 K

Với giải Thực hành trang 67 Vật lí lớp 10 Cánh diều chi tiết trong Bài 5: Tổng hợp và phân tích lực giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 5: Tổng hợp và phân tích lực

Thực hành trang 67 Vật Lí 10: Thí nghiệm ở hình 5.6 cho phép nghiệm lại kết quả tổng hợp hai lực F₁, F₂vuông 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 F₁tạo với dây treo 4 quả cân và lực kéo F₂tạo với dây treo 3 quả cân đã giữ cho chùm 5 quả cân không rơi.

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

- 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.