Vì sao có thể suy khối lượng quán tính từ một lực ngang đã biết mà không cần dùng trọng lượng của vật?

Giải thích nguyên lý

Trong cơ học Newton, khối lượng liên hệ hợp lực với gia tốc. Một phép thử động lực học có thể suy m = Fhợp/a nếu biết đủ các lực ngoài và đo gia tốc trong hệ phù hợp. Chỉ biết lực kéo riêng mà bỏ cản sẽ làm sai kết quả.

Ví dụ tính từng bước

Xe trên ray có lực kéo 3 N sang phải, lực cản 1 N sang trái, đo gia tốc 0,5 m/s² sang phải. Hợp lực 2 N cho m = 2/0,5 = 4 kg. Dùng 3/0,5 thành 6 kg là đã lấy lực kéo thay hợp lực.

Điểm dễ hiểu sai

Khối lượng suy được phụ thuộc mô hình và hiệu chuẩn lực, gia tốc. Không gọi phép đo ngang là không có trọng lực; trọng lực vẫn có nhưng được phản lực cân bằng trong phương đứng.

Tự kiểm tra

Nếu cùng xe chịu hợp lực 4 N, gia tốc dự đoán 1 m/s², có thể dùng lượt mới để đối chiếu.

Điều kiện áp dụng

Ray ngang, không lực ngoài chưa kể theo phương đo, khối lượng không đổi; chưa xét quay của bánh đáng kể trong mô hình.

Đọc hình minh họa

Xe trên ray với lực kéo 3 N, cản 1 N và gia tốc 0,5 m/s², tách rõ số liệu hợp lực dùng để suy khối lượng. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Cách đo xe đồ chơi bằng video quay chậm Đo trực tiếp và đo gián tiếp khác nhau thế nào