2.7.1. Mục tiêu
- Nghiên cứu lực ma sát tác dụng vào một vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng.
- Đo hệ số ma sát lăn.
2.7.2. Dụng cụ thí nghiệm
- 1 aMixer MGA, máy vi tính - 1 cảm biến chuyển động - Bộ thí nghiệm cơ học – động lực học: + 1 xe lăn + 1 thanh ray + 1 thanh trụ 2.7.3. Tiến hành thí nghiệm * Chuẩn bị:
- Bước 1: Cho trụ nhựa vào lỗ ở 1 đầu thanh ray rồi vặn chốt cố định để tạo mặt phẳng nghiêng. Gắn cảm biến lực lên thanh ray và cố định lại. Dùng thước đo độ để xác định góc nghiêng (Hình 2.7.1).
39 Hình 2.7.1. Bố trí thí nghiệm
- Bước 2: Kết nối cảm biến lực với thiết bị aMixer MGA qua cổng CH1 và kết nối máy tính với thiết bị aMixer MGA rồi khởi động phần mềm hỗ trợ, trên màn hình thiết bị xuất hiện cửa sổ như hình ta nhấn vào phím “Chạy” (Hình 2.7.2).
Hình 2.7.2 * Thu thập số liệu
- Bước 3: Kéo xe lăn lên gần cảm biến chuyển động rồi kích vào biểu tượng trên phần mềm hỗ trợ sau đó thả tay cho xe chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng. Trên màn hình thiết bị ta thu được đồ thị (Hình 2.7.3).
40 - Bước 4: Kích vào biểu
tượng để phóng to và phân tích số liệu đồ thị thu được. Kích vào biểu tượng chọn điểm bắt đầu và điểm cao nhất của đồ thị rồi ghi lại số liệu (Hình 2.7.4). Hình 2.7.4 2.7.4. Xử lý số liệu: Mặt phẳng nghiêng: 𝛼 = 30 Gia tốc trọng trường: 𝑔 = 9,8 𝑚 𝑠2 Hệ số ma sát: 𝜇 = 𝑡𝑎𝑛𝛼 − 𝑎 𝑔𝑐𝑜𝑠𝛼 Gia tốc chuyển động: 𝑎 =2𝑠 𝑡2
Quãng đường (m) Thời gian (s) Gia tốc (m/s2) Hệ số ma sát
0,488 3,06 0,104 0,041
2.7.4. Kết luận
Qua kết quả đo đạc và tính toán ta có thể xác định được gia tốc và hệ số ma sát của một vật trong chuyển động trên mặt phẳng ngang. Như vậy, thí nghiệm với thiết bị aMixer MGA nhỏ gọn, lắp đặt đơn giản, giá trị thu được có độ chính xác cao. Ngoài ra, ta cũng có thể phân tích kết quả thu được trong bảng số liệu.