ThiÕt kÕ mét sè ph¬ng ¸n ĐO HỆ SỐ MA SÁT TRƯỢT – VẬT LÍ THẦY THANH Trích tài liệu chuyên đề “ Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THPT ” Ph¬ng ¸n 1 sö dông mÆt ph¼ng nghiªng §Æt vËt trªn mÆt ph¼ng nghiªn[.]
Thiết kế số ph-ơng án O H S MA SÁT TRƯỢT – VẬT LÍ THẦY THANH Trích tài liệu chuyên đề: “ Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THPT Ph-ơng án 1: sử dụng mặt phẳng nghiêng Đặt vật mặt phẳng nghiêng tăng dần góc vật bắt đầu tr-ợt mặt phẳng nghiêng Lúc hệ số ma sát k = tg = h/l Đo h l ta tính đ-ợc k Ph-ơng án 2: dùng cân Bố trí nh- hình vẽ Thay đổi m hệ bắt đầu tr-ợt Lúc hệ số ma sát k= m M m h l M *) NhËn xÐt: Trong ph-ơng án này, thay hệ dây xích Khi vật bắt đầu tự tr-ợt k= m x Lx x L tỉ lệ với số mắt đếm đ-ợc Ph-ơng án 3: Cho vật chuyển động chậm dần ®Ịu Chän hai vËt cã khèi l-ỵng m = M Thả cho m rơi từ độ cao h Sau m tới đất, M thêm đoạn s Ta cã: mg kMg 1 k a= g mM x M VËn tèc cđa M tr-íc chạm đất : m k v 2ah gh g h (1 k ) (1) 2 + áp dụng định luật bảo toàn l-ỵng : Mv2/2 = kMgs v2 = 2kgs (2) Từ (1) (2) tìm đ-ợc : k h h h 2s Gọi L quÃng đ-ợng tổng cộng mà M đ-ợc L = h + s s = L – h VËy k h 2L h Ưu điểmcủa ph-ơng pháp loại bỏ đ-ợc sai số chủ quan Ph-ơng án 4: Dùng l-ợng đàn hồi B-ớc1: Treo vật khối l-ợng m vào đầu lò xo (hình 1) Dùng th-ớc đo chiều dài tự nhiên l0 lò xo chiều dài l lò xo A vật nằm cân Khi l = l l0 = mg/k (1) B-ớc : Gắn chặt đầu lò xo vào giá đỡ (hình 2) Đặt cho vật tiếp xúc lò xo ( không gắn với lò xo ), đánh dấu vị trí O vật B-ớc : Trên mặt phẳng ngang, lấy điểm A với OA = l Đ-a vật đến vị trí A, lò xo nén đoạn l Thả vật tự do, vật đến vị trí B dừng lại Đo khoảng cách AB = s áp dụng định luật bảo toàn l-ợng ta cã: mgs = kl2/ (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã: l l l0 2s 2s Đo l, l0, s ta tìm đ-ợc B O l0 l l Ph-ơng án : Cho vật tr-ợt từ cao Mặt phẳng nghiêng mặt ngang hệ số ma sát Bố trí thí nghiƯm nh- h×nh vÏ A h m B C D Cho vật tr-ợt từ A không vận tốc ban đầu Vật tr-ợt xuống mặt phẳng nghiêng dừng lại D mặt phẳng ngang áp dụng định luật bảo toàn l-ợng ta có : mg.AB = kmgcos.AC + kmg.CD Với AC.cos = BC ta tìm đ-ợc : k AB h (L = BC ) BC CD L *) L-u ý : Sư dơng vËt kích th-ớc nhỏ mặt nghẳng AC, CD phải dài, góc nhỏ để khắc phục va chạm vật với mặt phẳng ngang C Ph-ơng án : Kéo cho vật đổ áp dụng với khối có kích th-ớc lớn Lúc đầu tác dụng F M gần A cho vật bắt đầu tr-ợt: F = kmg H Nâng dần M lên cao đến vị trí N vật bắt đầu quay M quanh A VËy mg H = F.h = k.mgh k= H 2h §o h = AN, H = AB ta đo đ-ợc k Ưu điểm: không cần biết F nên ta tránh đ-ợc sai số Ph-ơng án 7: Đo lực kế Móc lực kế vào vật kéo vật theo ph-ơng ngang cho vËt chun ®éng ®Ịu víi vËn tèc v nhá, sau đo trọng l-ợng P Lúc hệ số ma sát k = F / P Nh-ợc điểm sai sè chđ quan lín h ... ta đo ? ?-? ??c k Ưu điểm: không cần biết F nên ta tránh ? ?-? ??c sai số Ph-ơng án 7: Đo lùc kÕ Mãc lùc kÕ vµo vËt vµ kÐo vËt theo ph-ơng ngang cho vật chuyển động với vận tốc v nhỏ, sau đo trọng l-ợng...Ph-ơng án : Cho vật tr-ợt từ cao Mặt phẳng nghiêng mặt ngang hệ số ma sát Bè trÝ thÝ nghiƯm nh- h×nh vÏ A h m B C D Cho vật tr-ợt từ A không vận tốc ban đầu Vật tr-ợt xuống mặt phẳng... ngang áp dụng định luật bảo toàn l-ợng ta có : mg.AB = kmgcos.AC + kmg.CD Víi AC.cos = BC ta tìm ? ?-? ??c : k AB h (L = BC ) BC CD L *) L-u ý : Sử dụng vật kích th-ớc nhỏ mặt nghẳng AC, CD phải