Slide bài giảng vật lí 10 kết nối bài 22: Thực hành - Tổng hợp lực

Tóm lược nội dung

BÀI 22 THỰC HÀNH TỒNG HỢP LỰC

I. Tổng hợp hai lực đồng quy

1. Dụng cụ thí nghiệm

2. Thiết kế phương án thí nghiệm

Câu 1: Gắn đế nam châm lên bảng thép , móc sợi dây cao su vào đế nam châm, đặt hai lực ké lên bảng thép và móc hai lực kế vào đầu còn lại của dây cao su. Dịch chuyển hai lực kế để kéo dây cao su làm dây giãn ra một khoảng và thảo luận:

1. Làm thế nào để hai lực và đồng quy?

2. Làm thế nào để thay thế tác dụng của hai lực và bằng một lực mà dây cao su vẫn giãn một đoạn và hướng như ban đầu?

3. Làm thế nào để xác định được lực tổng hợp của hai lực và ?

Trả lời rút gọn:

1. Cách để ; đồng quy:

Di chuyển hai lực kế để dây cao su và các đoạn dây chỉ song song với mặt phẳng.

Đặt tâm O của thước trùng với giao điểm của sợi dây và dây cao su.

2. Xác định lực thay thế hai lực thành phần:

Đánh dấu điểm A trên bảng sắt với đầu dây cao su.

Tháo một lực kế ra.

Di chuyển lực kế còn lại để đầu dây cao su trùng với điểm A.

3.Ghi lại số chỉ của lực tổng hợp, thực hiện thí nghiệm ít nhất 2 lần.

Câu 2: Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm

1. So sánh các kết quả hợp lực thu được bằng lí thuyết và bằng thí nghiệm, rút ra kết luận.

2. Em có thể đề xuất một phương án thí nghiệm khác để tiến hành thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy.

Trả lời rút gọn:

• Kết quả hợp lực thu được bằng lí thuyết và thí nghiệm gần như nhau.
• => Kết luận: Kết quả hợp lực thu được bằng thí nghiệm tuân thủ quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy.
• Đề xuất phương án thí nghiệm khác:
• (1) Dụng cụ gồm: Bảng, hai ròng rọc động, sợi dây chỉ, các quả cân.
• (2) Biểu diễn các lực thành phần.
• (3) Lực tổng hợp của 2 lực thành phần cân bằng với trọng lực của chùm 5 quả cân.
• (4) Đề xuất phương án xác định hợp lực F:
• Đo độ lớn các lực thành phần 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: 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.

II. Tổng hợp hai lực song song

1. Dụng cụ thí nghiệm

2. Thiết kế phương án thí nghiệm

Câu 1:

Gắn hai đế nam châm lên bảng thép, treo thanh kim loại lên hai đế nam châm bằng hai lò xo, treo các quả nặng vào hai đầu thanh, làm lò xo dãn ra một khoảng và thảo luận:

1. Làm thế nào thay thế hai lực ; bằng một lực mà thanh vẫn ở vị trí như khi chịu tác dụng của hai lực và

2. Làm thế nào để hai lực và  song song.

3. Làm thế nào xác định tổng hợp của hai lực ;  

Trả lời rút gọn:

1. Lắp các dụng cụ như hình vẽ:

Dùng bút dạ đánh dấu vị trí thanh và điểm A, B. Tháo các quả nặng và treo chúng lên một móc treo trên thanh kim loại. Điều chỉnh con trượt để thanh kim loại trùng với vị trí ban đầu.

2. Khi treo các quả cân các lực phải thỏa mãn biểu thức: F1.d1=F2.d2 hay F1F2=d2d1 

3. Làm tương tự câu 1. 

4. Kết quả thí nghiệm

Câu 1: Phần nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm 

1. So sánh các kết quả hợp lực thu được bằng tính toán và bằng thí nghiệm, rút ra kết luận.

2. Em có thể đề xuất một phương án thí nghiệm khác để tiến hành thí nghiệm tổng hợp hai lực song song cùng chiều.

Trả lời rút gọn:

1. Kết quả gần như nhau.

=> Kết luận: kết quả hợp lực bằng thí nghiệm tuân thủ quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.

2. Đề xuất một phương án thí nghiệm minh họa quy tắc tổng hợp hai lực song song.

Dụng cụ:

+ Bảng

+ Hai ròng rọc động

+ Sợi dây chỉ

+ Các quả cân

+ Thước ké

Tiến hành thí nghiệm:

Các quả cân vào sợi dây và treo qua ròng rọc như hình vẽ, tính được 2 lực thành phần và rút ra kết luận