Vì sao lực kế đo độ cứng cần nhiều cặp lực–độ dãn thay vì chỉ một điểm đo?

Giải thích nguyên lý

Một cặp số chỉ cho một tỉ số, chưa đủ kiểm tra quan hệ lực–độ dãn có tuyến tính hay có lệch mốc không. Nhiều cặp số cho phép xem độ tăng lực trên mỗi độ tăng biến dạng. Sai lệch vạch không có thể bị nhầm thành thay đổi độ cứng.

Ví dụ tính từng bước

Ba cặp đo là x = 0; 0,02; 0,04 m và số chỉ lực 0,5; 2,5; 4,5 N. Độ dốc là (4,5 − 0,5)/0,04 = 100 N/m, còn phần lệch mốc là 0,5 N. Lấy riêng 2,5/0,02 = 125 N/m cho kết quả không đúng mô hình đã có lệch mốc.

Điểm dễ hiểu sai

Cần kiểm tra, hiệu chỉnh vạch không theo hướng dẫn dụng cụ. Không tự xóa số đo để đường đẹp hơn; lưu cả dữ liệu gốc và cách hiệu chỉnh.

Tự kiểm tra

Sau khi trừ 0,5 N, điểm 0,02 m cho 2 N và k = 100 N/m, khớp độ dốc.

Điều kiện áp dụng

Ví dụ giả định sai lệch cố định và vùng Hooke; sai số thực tế khác có thể làm điểm đo không thẳng hàng.

Đọc hình minh họa

Lò xo cạnh lực kế và đồ thị số chỉ lực–độ dãn có giao trục 0,5 N, không đi qua gốc. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Định luật Hooke có hiệu lực đến đâu Lực kế lệch vạch không trước khi đo phải làm sao