rồi cắt dán vào bên dưới, sau đó chú thích tên các chi tiết chính).
3. Hãy trình bày sơ lược các bước để lấy số liệu ?
❖ Phần 1: Tìm moment hồi phục D của con lắc xoắn:
Bước 1: Gắn thanh ngang cân đối sao cho trục quay đi qua trung điểm của thanh.
Bước 2: Dùng bút đánh dấu trên mặt bàn vị trí cân bằng của thanh, điều chỉnh vị trí này sau mỗi lần đo nếu vị trí cân bằng của thanh thay đổi.
Bước 3: Quay thanh lệch một góc 180 độ so với vị trí cân bằng. Sau đó móc lực kế vào thanh ở vị trí cách trục một đoạn r = 20 cm. Kéo lực kế để giữ thanh ở góc lệch 180 độ, lưu ý: giữ lực kế nằm ngang và vuông góc với thanh. Khi đó khoảng cách r là cánh tay đòn d của lực kéo.
Bước 4: Ghi giá trị của lực kế vào bảng 1.
Bước 5: Lặp lại các bước nói trên với các khoảng cách r = 15 cm và r = 10cm.
Lưu Ý: không để lực kế vượt quá giới hạn đo, tránh làm hỏng lo xo của lực kế.
Bước 1: Sau khi thực hiện xong phần 1, gắn thêm hai quả nặng vào hai đầu thanh một cách đối xứng, mỗi quả cách trục quay một đoạn r = 30 cm. Bước 2: Đánh dấu vị trí cân bằng của thanh lên bàn, đánh dấu một đầu trên thanh, đồng thời đánh dấu một vị trí khác gọi là A trên bàn sao cho mỗi chu kỳ đầu được đánh dấu ở trên thanh đều đi qua vị trí A này.
Bước 3: Quay thanh một góc 180 độ so với vị trí cân bằng rồi thả cho hệ dao động.
Bước 4: Bắt đầu đo thời gian khi đầu đánh dấu ở trên thanh đi qua vị trí A, và ngừng đo sau khi thanh quay đủ 5 chu kỳ. Sau đó ta lấy thời gian vừa có được chia cho 5, ghi thời gian tương ứng này vào Bảng 2.
Bước 5: Lặp lại thí nghiệm 3 lần. Tính chu kỳ dao động T bằng cách lấy giá trị trung bình các lần đo.
Bước 6: Tuần tự giảm khoảng cách r từ các quả nặng đến trục quay còn 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm, 5 cm và lặp lại các bước thí nghiệm như trên. Bước 7: Tháo hai quả nặng khỏi thanh, lặp lại các bước thí nghiệm để đo được chu kỳ T0
❖ Phần 3: Kiểm chứng định lý Steiner – Huyghens:
Bước 1: Tháo hai quả nặng khỏi thanh kim loại.
Bước 2: Dịch chuyển thanh sao cho trung điểm của thanh cách trục quay một đoạn l = 2,5 cm. Lặp lại các bước thí nghiệm tư 2 – 6 ở phần 2 để đo chu kỳ dao động của thanh trong trường hợp này.
Bước 3: Tiếp tục đo các chu kỳ dao động với khoảng cách l lớn dần (mỗi lần tăng 2,5 cm, tối đa 15 cm). Ghi kết quả đo được vào Bảng 3.
4. Đại lượng cần xác định trong bài là gì? Hãy viết công thức và chú thích các đại lượng có liên quan. đại lượng có liên quan.
Đại lượng cần xác định trong bài là:
❖ Momen hồi phục D (N.m/rad) của con lắc xoắn: - Công thức: D= F.d
- Trong đó: + D là moment hồi phục của con lắc xoắn (N.m/rad) + F lực tác dụng lên thanh kim loại (N)
+ d độ dài cánh tay đòn (m)
❖ Moment quán tính I (kg.m2) của vật rắn: - Công thức: 2 T I D. 2 =
- Trong đó: + I là moment quán tính của hệ thanh kim loại và hai quả nặng đối với trục xuyên tâm (kg.m2)
+ D là moment hồi phục của con lắc xoắn (N.m/rad)
+ T là chu kỳ dao động của hệ thanh và hai quả nặng đối với trục xuyên tâm (s)
❖ Moment quán tính Is (kg.m2) của thanh đối với trục quay: - Công thức: 2 s T I D. 2 =
- Trong đó: + Is là moment quán tính đối với trục S song song với trục xuyên tâm của thanh kim loại(kg.m2)
+ D là moment hồi phục của con lắc xoắn (N.m/rad)
+ T là chu kỳ dao động của thanh với trục S song song với trục xuyên tâm của thanh kim loại (s)