Bài 6: Momen lực. Điều kiện cân bằng của vật
Hướng dẫn giải Câu hỏi 1 (Trang 71 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
<p>H&atilde;y thảo luận để thiết kế th&iacute; nghiệm v&agrave; tiến h&agrave;nh kiểm chứng c&ocirc;ng thức (1)</p> <p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mfrac><mrow><mi>O</mi><msub><mi>O</mi><mn>1</mn></msub></mrow><mrow><mi>O</mi><msub><mi>O</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>F</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>F</mi><mn>1</mn></msub></mfrac></math></p> <p><strong>Lời giải:</strong></p> <p>- Dụng cụ:</p> <p>+ Bảng th&eacute;p (1)</p> <p>+ Hai l&ograve; xo xoắn chịu được lực k&eacute;o tối đa l&agrave; 5 N, d&agrave;i khoảng 60 mm (2)</p> <p>+ Thanh treo nhẹ, cứng, d&agrave;i 400 mm. Tr&ecirc;n thanh c&oacute; gắn thước v&agrave; ba con trượt c&oacute; gắn m&oacute;c treo (3).</p> <p>+ C&aacute;c quả nặng c&oacute; khối lượng bằng nhau 50 g (4)</p> <p>+ Hai đế nam ch&acirc;m để gắn l&ograve; xo (5)</p> <p>+ Gi&aacute; đỡ c&oacute; trục 10 mm, cắm l&ecirc;n đế ba ch&acirc;n (6)</p> <p>+ B&uacute;t d&ugrave;ng để đ&aacute;nh dấu.</p> <p>- Tiến h&agrave;nh th&iacute; nghiệm</p> <p>+ Gắn hai đế nam ch&acirc;m l&ecirc;n bảng th&eacute;p, sau đ&oacute; treo thanh kim loại l&ecirc;n hai đế nam ch&acirc;m bằng l&ograve; xo.</p> <p>+ Treo c&aacute;c quả nặng v&agrave;o hai con trượt c&oacute; gắn m&oacute;c treo l&ecirc;n thanh kim loại.</p> <p>+ D&ugrave;ng b&uacute;t dạ đ&aacute;nh dấu vị tr&iacute; thanh v&agrave; vị tr&iacute; A, B l&ecirc;n bảng th&eacute;p. Ghi lại gi&aacute; trị trọng lượng F<sub>1</sub>&nbsp;v&agrave; F<sub>2</sub>&nbsp;v&agrave; độ d&agrave;i AB v&agrave;o bảng 1.</p> <p>+ Th&aacute;o c&aacute;c quả nặng v&agrave; m&oacute;c tất cả quả nặng đ&atilde; d&ugrave;ng v&agrave;o một m&oacute;c treo tr&ecirc;n thanh kim loại.</p> <p>+ Điều chỉnh con trượt sao cho vị tr&iacute; của thanh kim loại tr&ugrave;ng với vị tr&iacute; ban đầu đ&atilde; được đ&aacute;nh dấu.</p> <p style="font-weight: 400;">+ Ghi c&aacute;c gi&aacute; trị F tương ứng với trọng lượng c&aacute;c quả nặng v&agrave;o bảng 1</p> <table> <tbody> <tr> <td width="95"> <p>Lần</p> </td> <td width="95"> <p>F<sub>1</sub>&nbsp;(N)</p> </td> <td width="95"> <p>F<sub>2</sub>&nbsp;(N)</p> </td> <td width="95"> <p>AB</p> </td> <td width="95"> <p>F</p> </td> <td width="95"> <p>OA<sub>tn</sub></p> </td> <td width="95"> <p>OA<sub>lt</sub></p> </td> </tr> <tr> <td width="95"> <p>1</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="95"> <p>2</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="95"> <p>3</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> <td width="95"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> </tbody> </table> <p style="font-weight: 400;">Bảng 1</p> <p style="font-weight: 400;">+ Đo v&agrave; ghi gi&aacute; trị độ d&agrave;i OA<sub>tn</sub>&nbsp;từ điểm O treo c&aacute;c quả nặng tới A v&agrave;o bảng 1</p> <p style="font-weight: 400;">+ Lặp lại th&iacute; nghiệm nhiều lần để ghi c&aacute;c gi&aacute; trị</p> <p style="font-weight: 400;">+ T&iacute;nh gi&aacute; trị OA<sub>lt</sub>&nbsp;theo l&iacute; thuyết bằng c&ocirc;ng thức</p> <p style="font-weight: 400;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mfrac><mrow><mi>F</mi><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>F</mi><mn>2</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>d</mi><mn>2</mn></mrow><mrow><mi>d</mi><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>O</mi><mi>B</mi></mrow><mrow><mi>O</mi><msub><mi>A</mi><mrow><mi>l</mi><mi>t</mi></mrow></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>A</mi><mi>B</mi><mo>&#8722;</mo><mi>O</mi><msub><mi>A</mi><mrow><mi>l</mi><mi>t</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mi>O</mi><msub><mi>A</mi><mrow><mi>l</mi><mi>t</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></math>điền v&agrave;o bảng 1</p> <p style="font-weight: 400;">- Kết quả:</p> <table> <tbody> <tr> <td width="95"> <p>Lần</p> </td> <td width="95"> <p>F<sub>1</sub>&nbsp;(N)</p> </td> <td width="95"> <p>F<sub>2</sub>&nbsp;(N)</p> </td> <td width="95"> <p>AB (mm)</p> </td> <td width="95"> <p>F (N)</p> </td> <td width="95"> <p>OA<sub>tn</sub></p> </td> <td width="95"> <p>OA<sub>lt</sub></p> </td> </tr> <tr> <td width="95"> <p>1</p> </td> <td width="95"> <p>1</p> </td> <td width="95"> <p>1,5</p> </td> <td width="95"> <p>30</p> </td> <td width="95"> <p>2,5</p> </td> <td width="95"> <p>17,8</p> </td> <td width="95"> <p>18</p> </td> </tr> <tr> <td width="95"> <p>2</p> </td> <td width="95"> <p>1,5</p> </td> <td width="95"> <p>3</p> </td> <td width="95"> <p>30</p> </td> <td width="95"> <p>4,5</p> </td> <td width="95"> <p>21,1</p> </td> <td width="95"> <p>20</p> </td> </tr> <tr> <td width="95"> <p>3</p> </td> <td width="95"> <p>2</p> </td> <td width="95"> <p>2</p> </td> <td width="95"> <p>30</p> </td> <td width="95"> <p>4</p> </td> <td width="95"> <p>14,9</p> </td> <td width="95"> <p>15</p> </td> </tr> </tbody> </table> <p style="font-weight: 400;">&nbsp;+ Từ c&aacute;c số liệu chứng minh được <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mfrac><mrow><mi>F</mi><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>F</mi><mn>2</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>d</mi><mn>2</mn></mrow><mrow><mi>d</mi><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>O</mi><mi>B</mi></mrow><mrow><mi>O</mi><msub><mi>A</mi><mrow><mi>l</mi><mi>t</mi></mrow></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>A</mi><mi>B</mi><mo>&#8722;</mo><mi>O</mi><msub><mi>A</mi><mrow><mi>l</mi><mi>t</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mi>O</mi><msub><mi>A</mi><mrow><mi>l</mi><mi>t</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></math> hay c&ocirc;ng thức tổng qu&aacute;t</p> <p style="font-weight: 400;">&nbsp;<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mfrac><mrow><mi>O</mi><msub><mi>O</mi><mn>1</mn></msub></mrow><mrow><mi>O</mi><msub><mi>O</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>F</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>F</mi><mn>1</mn></msub></mfrac></math>&nbsp;với O, O<sub>1</sub>, O<sub>2</sub>&nbsp;lần lượt l&agrave; điểm đặt của c&aacute;c lực F, F<sub>1</sub>, F<sub>2</sub>.</p>
Xem lời giải bài tập khác cùng bài