Vì sao cùng một sai lệch vị trí đặt lực lại ảnh hưởng nhiều hơn khi cánh tay đòn rất ngắn?
Trả lời trọng tâm
Moment phụ thuộc lực và cánh tay đòn. Khi cánh tay đòn nhỏ, một sai lệch chiều dài cố định có thể chiếm phần lớn giá trị cần đo, nên phép so cân bằng nhạy với vị trí đặt hơn. Không phải lực tự mạnh thêm khi dịch một chút gần trục.
Ví dụ và phân tích
Nếu cần cánh tay đòn 2 cm mà đặt lệch thành 3 cm, moment với cùng lực tăng 50%. Nếu cần 20 cm mà thành 21 cm thì chỉ tăng 5%. Cùng sai lệch 1 cm có ý nghĩa tương đối rất khác.
Cách kiểm tra
Dùng thanh có vạch và tải nhỏ, vẽ vị trí trục cùng đường tác dụng lực. Đo khoảng cách vuông góc thay vì tùy ý lấy chiều dài cán. Không giật thanh hoặc treo tải trên đầu người.
Ứng dụng
Khi thiết kế thực hành, chọn khoảng cách đủ rõ và ghi độ chia thước giúp giảm hiểu nhầm rằng công thức moment sai. Đây là bài về độ nhạy của phép đo, không chỉ về lợi cơ học.
Điều kiện và giới hạn
Nếu lực xiên hoặc trục dịch chuyển thì phải xác định lại cánh tay đòn. Phần trăm ở ví dụ chỉ xét cùng lực và lực vuông góc thanh, chưa cộng sai số của lực kế.
Đọc hình
Hai thanh có trục và lực vuông góc: cánh tay đòn 2 lên 3 cm so với 20 lên 21 cm; cùng lệch 1 cm nhưng khác tỷ lệ. Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.