Làm thế nào để đo được độ lớn của lực? Chúng ta có thể sử dụng lực kế để đo độ lớn của lực. Vậy lực kế là gì? Làm thế nào để sử dụng lực kế để đo lực? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp đầy đủ kiến thức về lực kế và hướng dẫn cách đo lực chi tiết.
Table of Contents
Trọng lực, trọng lượng là gì?
Trọng lực là gì?
Trọng lực được hiểu như lực hấp dẫn của trái đất đối với một vật. Nó có hướng thẳng đứng và hướng vào phía trái đất. Đó là lý do tại sao vạn vật có thể ở yên trên mặt đất.
Trọng lượng là gì?
Cường độ (hoặc độ lớn) của trọng lực tác dụng lên một vật được gọi là trọng lượng của vật đó. Lực kế phép được sử dụng để đo trọng lượng và khối lượng và là một công cụ để đo độ lớn của lực nói chung.
Đơn vị đo của lực
Để đo cường độ của lực, hệ thống đơn vị đo lường hợp pháp của Việt Nam sử dụng đơn vị Niutơn (kí hiệu là N). Niutơn được đặt theo tên nhà khoa học người Anh Isaac Newton, người đã phát hiện ra trọng lực.
Lực kế là gì? Lực kế dùng để làm gì
Lực kế là gì
Lực kế là công cụ được sử dụng để đo độ mạnh của lực.
Lực kế có thể dùng để đo loại lực nào?
Với lực đo, chúng ta có thể đo được lực hút.
Có thiết bị đo lực để đo lực đẩy.
Có thiết bị đo cả lực hút và lực đẩy.
Tuy nhiên, lực đo trọng lượng và khối lượng vẫn được sử dụng phổ biến nhất.
Có các loại lực kế nào?
Khi treo vật vào, cảm biến lực điện tử sẽ hiển thị magnitudo của lực trên màn hình điện tử.
Lực kế lò xo phổ biến nhất được trang bị móc treo. Vỏ lực kế bên ngoài có các vạch chia độ lớn để đo lực. Chúng ta có thể dựa vào đó để xác định kết quả đo lực.
Lực kế đồng hồ: Có móc treo, mặt kim đồng hồ có hình tròn.
Tìm hiểu cấu tạo của một lực kế lò xo
Lực kế bao gồm một lò xo được sử dụng. Một đầu của lò xo được gắn vào vỏ lực kế, đầu kia có một móc và một kim chỉ thị. Kim chỉ thị di chuyển trên một mặt bảng chia độ.
Tóm lại, lực kế lò xo được hình thành bởi 5 thành phần cơ bản:.
Vỏ lực kế: Trên vỏ lực kế có các vạch chia thể hiện mức độ mạnh của lực.
Lò xo: Được đặt bên trong bọc vỏ của lực kế.
Kim chỉ thị trong lò xo di chuyển đến một con số nhất định để chỉ độ lớn của lực khi ta treo vật vào.
Có hai đầu móc treo: một đầu trên được sử dụng để gắn lực kế lên giá treo thí nghiệm và đầu móc treo bên dưới được sử dụng để treo vật lên lực kế.
Thang phân chia độ đo (phân chia theo đơn vị Niutơn) (có giới hạn đo và độ phân chia nhỏ nhất).
Cách đo lực bằng lực kế
Chuẩn bị
Một cảm biến lực xo.
Đồ vật cần đo khối lượng.
Các bước đo lực bằng lực kế
Để đo được cường độ của lực chúng ta tiến hành theo các bước sau đây:
Bước 1: Đầu tiên chúng ta điều chỉnh kim chỉ thị về đúng vị trí số 0.
Bước 2: Đặt lực cần đo lên lò xo của lực kế.
Bước 3: Nắm lấy vỏ lực kế sao cho hướng của lò xo sát theo hướng của lực cần đo.
Bước 4: Đọc và lưu kết quả cần đo.
Chú ý khi đo
Khi thực hiện đo đạc, cần chú ý:
Ước tính giá trị cần đo để chọn lực kế có giá trị hạn định và độ chính xác phù hợp.
Hiệu chỉnh lực kế về giá trị số ban đầu là 0.
Khi thực hiện thí nghiệm với lò xo, cần tránh kéo lò xo quá mạnh hoặc treo một vật quá nặng vào lò xo. Nếu kéo lò xo quá mạnh, nó sẽ mất tính đàn hồi và có thể bị hỏng. Khi dừng kéo lò xo, nó sẽ không thể trở lại độ dài ban đầu.
Thực hành đo trọng lực của vật với lực kế lò xo
Sử dụng các phương pháp trên để đo lực hút của khối gỗ (có móc treo).
Chúng ta thực hiện như sau:
Trước hết, đặt khối gỗ lên mặt bàn.
Đặt cân nằm ngang xuống bàn, chúng ta gắn một đầu của cân vào đỉnh của khối gỗ.
Sau đó, sử dụng tay để kéo đo lực cho khối gỗ di chuyển.
Cuối cùng đọc chỉ số cân đo ta được kết quả cần đo.
Thực hiện lại các bước tối thiểu ba lần sau đó ghi lại kết quả sau mỗi lần đo.
Công thức liên hệ giữa trọng lượng và khối lượng
Đối với một vật, khối lượng của nó tương ứng với trọng lượng của vật đó. Nếu khối lượng càng lớn, thì trọng lượng cũng càng cao. Có một công thức liên hệ giữa trọng lượng và khối lượng của cùng một vật như sau.
P : Khối lượng của vật (đơn vị N).
M: Trọng lượng của đồ vật (kg).
Ví dụ sử dụng công thức: Một xe tải có khối lượng 3,2 tấn sẽ có trọng lượng bao nhiêu newton?
Giải: Chúng ta thay đổi 3,2 tấn = 3200 kg.
Khối lượng của xe tải là: P = 10.M = 10.3200 = 32000 (N).
Câu hỏi & bài tập liên quan
Bài 1: Tại sao khi đi mua, bán người ta có thể dùng một cái lực kế để làm một cái cân?
Khi sử dụng lực kế, chúng ta có thể đo được trọng lượng của vật. Vì vậy, khối lượng của vật được tính bằng công thức: m = P/10 (kg), trong đó P là lực đo được.
Bài 2: Trong các câu dưới đây, câu nào chính xác?
A. Lực kế là công cụ để đo trọng lượng.
B. Cân Rô-béc-van là công cụ sử dụng để đo khối lượng.
C. Lực kế là công cụ được sử dụng để đo cả trọng lượng và khối lượng.
D. Lực kế là công cụ để đo lực, trong khi cân Rô-béc-van là công cụ được sử dụng để đo khối lượng.
Câu trả lời: D.
Bài 3: Điền con số phù hợp vào chỗ trống.
A, Một xe tải có trọng lượng 28 tấn sẽ nặng…….Niutơn.
B, 20 tờ giấy nặng 18,4 N. Mỗi tờ giấy sẽ có trọng lượng….(G).
C, Một viên gạch có trọng lượng 1600 gram. Một cụm gạch gồm 10 000 viên sẽ nặng ……Kg.
Đáp án:.
A, m = 2800 kg. P = 2800.10 = 28000 (N). Vậy chúng ta điền 28000.
Trọng lượng của một tờ giấy là 18,4/20 = 0,92 N. Do đó, khối lượng m = P/10 = 0,92/10 = 0,092 kg = 92 g. Vì vậy, số cần điền là 92.
C, 1,600 gram bằng 1,6 kilogram. Trọng lượng của 10,000 viên gạch là 1,6 x 10,000 = 160,000 kilogram.
Khối lượng 10000 viên gạch = m.10 = 16000.10 = 160000 (N).
Vậy con số cần điền là 160,000.
Bài 4: Chọn câu không phù hợp.
A. Trọng lượng của túi đường chỉ số lượng đường có trong túi.
B. Trọng lượng của một cá nhân là độ lớn của lực hấp dẫn của Trái Đất tác động lên cá nhân đó.
Trọng lượng của một vật tương đương với khối lượng của vật đó.
Độ khối của một vật phụ thuộc vào trọng lượng của nó.
Đáp án:.D
Bài 5: Khi kéo vật có khối lượng 1kg lên theo hướng thẳng đứng, ta cần áp dụng một lực như thế nào?
A. Sức bất động ít nhất là 1000N.
B. Lực tối thiểu là 100N.
C. Sức ít nhất là 10N.
Độ lực tối thiểu là 1 Newton.
Đáp án:.C (giải thích: Trọng lực tác dụng lên vật: P = 10.m = 10.1 =10N =>Để kéo được vật cần một lực tối thiểu 10N)
Câu nào phía dưới đây là chính xác?
A. Lực kế là công cụ để đo cả khối lượng và trọng lượng.
B. Khi vận chuyển hàng hóa mang theo người lên máy bay thì ta quan tâm đến khối lượng của hàng hóa.
Khi cân một gói kẹo thì ta quan tâm đến khối lượng của gói kẹo.
Khi một chiếc ô tô tải đi qua một cây cầu yếu, nếu trọng lượng của xe quá nặng có thể gây gãy cầu.
Đáp án:.B
Bài 7: Để đo thể tích và khối lượng của một viên đá thì người ta phải sử dụng:.
A. Đo lường và thước đo.
B. Công cụ đo lực và đo chiều dài.
C. Cân và thiết bị đo lường.
Dụng cụ đo lực và thiết bị phân chia độ.
Đáp án:.D
Lời kết.
Bài viết trên đã chi tiết miêu tả cấu tạo của một lực kế lò xo và cách sử dụng nó để đo cường độ lực. Mong rằng chúng ta đều hiểu về kiến thức cơ bản này và có thể áp dụng công thức liên quan giữa khối lượng và trọng lượng để tính toán một cách hợp lý.
