Vì sao một lực kế mắc xiên không đọc trực tiếp lực kéo ngang của xe?

Giải thích nguyên lý

Lực kế đo lực dọc theo trục của nó. Khi dây kéo xiên, số chỉ là độ lớn lực căng, còn lực kéo ngang chỉ là thành phần theo phương ngang. Muốn tính gia tốc ngang phải phân tích hướng và xét các lực còn lại.

Ví dụ tính từng bước

Lực kế đọc 10 N, dây hợp phương ngang góc 60°. Thành phần ngang là 5 N, thành phần đứng lên là 5√3 ≈ 8,66 N. Nếu xe 2 kg và hợp các lực ngang khác bằng 0 thì a ngang = 2,5 m/s², không phải 5 m/s².

Điểm dễ hiểu sai

Điều kiện xe tiếp xúc mặt bàn và cân bằng đứng phải được kiểm tra riêng. Không gọi số chỉ lực kế là phản lực nền.

Tự kiểm tra

Nếu xe có trọng lượng 20 N và không gia tốc đứng, phản lực là 20 − 8,66 ≈ 11,34 N.

Điều kiện áp dụng

Lực kế lý tưởng, dây thẳng, lực hướng đúng 60°, chưa thêm ma sát phụ thuộc phản lực vào phép tính gia tốc.

Đọc hình minh họa

Xe kéo bằng lực kế nghiêng 60°, số chỉ 10 N và hai thành phần lực 5 N ngang, 8,66 N lên. 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