Làm thế nào để đo được độ lớn của lực? Để đo độ lớn của lực chúng ta có thể dùng lực kế. Vậy lực kế là gì? Cách sử dụng lực kế để đo lực như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp đủ kiến thức về lực kế & hướng dẫn cách đo lực chi tiết.
Trọng lực, trọng lượng là gì?
.jpg)
Trọng lực là gì?
Trọng lực chính là lực hút hay lực hấp dẫn của trái đất tác dụng lên một vật. Trọng lực có phương thẳng đứng và có chiều hướng về phía trái đất. Nhờ trọng lực mà vạn vật có thể đứng yên trên mặt đất.
Trọng lượng là gì?
Người ta gọi cường độ (hay độ lớn) của trọng lực tác dụng lên một vật là trọng lượng của vật đó. Lực kế phép đo trọng lượng và khối lượng là là dụng cụ dùng để đo trọng lực và 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 dùng đơn vị Niutơn (kí hiệu là N). Niutơn lấy từ tên nhà khoa học người Anh Isaac Newton. Ông là người đã tìm ra trọng lực.
Lực kế là gì? Lực kế dùng để làm gì
Lực kế là gì
Lực kế là dụng cụ dùng để đo độ lớn của lực
Lực kế có thể dùng để đo loại lực nào?
-
Với lực kế, chúng ta có thể đo được lực kéo
-
Có lực kế đo lực đẩy
-
Có lực kế đo cả lực kéo lẫn lực đẩy
-
Tuy nhiên, lực kế phép đo trọng lượng và khối lượng vẫn được sử dụng nhiều nhất.
Có các loại lực kế nào?
-
Lực kế điện tử: Có móc treo vật, khi lực được đặt vào thì màn hình điện tử hiện độ lớn của lực
-
Lực kế lò xo (được dùng nhiều nhất): Có móc treo. Ở ngoài vỏ lực kế có vạch chia độ lớn của lực. Ta sẽ dựa vào đó để xem được kết quả đo lực.
-
Lực kế đồng hồ: Có móc treo, mặt kim đồng hồ hình tròn.
Tìm hiểu cấu tạo của một lực kế lò xo
Lực kế gồm một chiếc lò xo. Một đầu gắn vào vỏ lực kế, đầu kia có gắn một cái móc và một cái kim chỉ thị. Kim chỉ thị chạy trên mặt một mặt bảng chia độ.
Tóm lại lực kế lò xo cấu tạo gồm 5 bộ phận cơ bản:
-
Vỏ lực kế: Trên vỏ lực kế có các vạch chia độ hiển thị độ lớn của lực.
-
Lò xo: Nằm bên trong vỏ lực kế
-
Kim chỉ thị: Chỉ độ lớn của lực, kim chỉ thị di chuyển đến con số nhất định khi ta treo vật vào lò xo.
-
Hai đầu móc treo: Một đầu trên có thể dùng để cố định lực kế trên giá treo thí nghiệm. Đầu có móc treo bên dưới dùng để treo vật vào lực kế.
-
Thang chia độ đo (chia theo đơn vị Niutơn) (có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất)
Cách đo lực bằng lực kế
Chuẩn bị
Một lực kế lò xo
Vật cần đo trọng lượng
Các bước đo lực bằng lực kế
Để đo được độ lớn của lực ta làm theo các bước như sau:
Bước 1: Đầu tiên ta điều chỉnh kim chỉ thị về đúng vạch số 0
Bước 2: Cho lực cần đo tác dụng vào lò xo của lực kế
Bước 3: Cầm vào vỏ lực kế sao cho phương của lò xo nằm dọc theo phương của lực cần đo
Bước 4: Đọc và ghi kết quả cần đo
Chú ý khi đo
Khi đo cần chú ý:
-
Ước lượng được giá trị cần đo để chọn lực kế có GHĐ và ĐCNN phù hợp
-
Hiệu chỉnh lực kế về số chỉ ban đầu là 0
-
Khi làm thí nghiệm với lò xo, ta không nên kéo lò xo bằng một lực quá lớn hay treo vào lò xo một vật có trọng lượng quá lớn. Nếu như kéo dãn lò xo bằng một lực quá lớn, thì lò xo sẽ bị mất tính đàn hồi và có thể bị hỏng. Khi đó nếu ta ngừng kéo lò xo, nó cũng không thể trở lại chiều dài tự nhiên ban đầu.
Thực hành đo trọng lực của vật với lực kế lò xo
Áp dụng các bước trên để đo lực kéo của khối gỗ (có móc treo)
Ta làm như sau:
Đầu tiên đặt khối gỗ lên bàn
Đặt lực kế nằm ngang xuống bàn, ta móc một đầu của lực kế vào đầu của khối gỗ
Tiếp theo dùng tay kéo lực kế cho khối gỗ chuyển động
Cuối cùng đọc chỉ số lực kế ta được kết quả cần đo
Thực hiện lại các bước ít nhất 3 lần rồi ghi lại kết quả mỗi lần đo.
Xem thêm: Công thức liên hệ giữa trọng lượng và khối lượng (Giải thích & bài tập thực hành)
Công thức liên hệ giữa trọng lượng và khối lượng
Khối lượng của một vật có tỉ lệ thuận với trọng lượng của vật đó. Khối lượng càng cao thì độ lớn của trọng lượng càng lớn. Giữa trọng lượng và khối lượng của cùng một vật có công thức liên hệ như sau
P : Trọng lượng của vật (đơn vị N)
m: Khối lượng của vật (kg)
Ví dụ áp dụng công thức: Một xe tải có khối lượng 3,2 tấn sẽ có trọng lượng bao nhiêu niutơn?
Giải: Ta đổi 3,2 tấn = 3200 kg
Trọng 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?
Đáp án: Vì khi dùng lực kế ta sẽ đo được trọng lượng của vật. Khi đó khối lượng của vật được mua, bán sẽ là: m = P/10 (kg)
Bài 2: Trong các câu sau đây, câu nào đúng?
A. Lực kế là dụng cụ để đo khối lượng
B. Cân Rô-béc-van là dụng cụ dùng để đo trọng lượng
C. Lực kế là dụng cụ dùng để đo cả trọng lượng lẫn khối lượng
D. Lực kế là dụng cụ để đo lực, còn cân Rô-béc-van là dụng cụ dùng để đo khối lượng
Đáp án: D
Bài 3: Điền số thích hợp vào ô trống
a, Một ô tô tải có khối lượng 28 tấn sẽ nặng…….niutơn
b, 20 thếp giấy nặng 18,4 N. Mỗi thếp giấy sẽ có khối lượng….(g)
c, Một hòn gạch có khối lượng 1600 g. Một đống gạch có 10 000 viên sẽ nặng ……niutơn
Đáp án:
a, m = 2800 kg. P = 2800.10 = 28000 (N). Vậy ta điền 28000
b, Trọng lượng của 1 thếp giấy = 18,4/20 = 0,92 N. Vậy m = P/10 = 0,92/10 = 0,092 kg = 92 g. Vậy số cần điền là 92
c, Đổi 1600 g = 1,6 kg. Khối lượng 10000 viên gạch = 1,6 x 10000 = 160000 kg
Trọng lượng 10000 viên gạch = m.10 = 16000.10 = 160000 (N)
Vậy số cần điền là 160000
Bài 4: Chọn câu không đúng
A. Khối lượng của túi đường chỉ lượng đường chứa trong túi.
B. Trọng lượng của một người là độ lớn của lực hút của Trái Đất tác dụng lên người đó.
C. Trọng lượng của một vật tỉ lệ thuận với khối lượng của vật đó.
D. Khối lượng của một vật phụ thuộc vào trọng lượng của nó.
Đáp án: D
Bài 5: Khi kéo vật khối lượng 1kg lên theo phương thẳng đứng phải cần lực như thế nào?
A. Lực ít nhất bằng 1000N
B. Lực ít nhất bằng 100N
C. Lực ít nhất bằng 10N
D. Lực ít nhất bằng 1N
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)
Bài 6: Câu nào dưới đây là đúng?
A. Lực kế là dụng cụ để đo cả trọng lượng lẫn khối lượng.
B. Khi cân hàng hóa đem theo người lên máy bay thì ta quan tâm đến trọng lượng của hàng hóa.
C. Khi cân một túi kẹo thì ta quan tâm đến trọng lượng của túi kẹo.
D. Khi một ô tô tải chạy qua một chiếc cầu yếu, nếu khối lượng của ô tô quá lớn sẽ có thể làm gãy cầu.
Đáp án: B
Bài 7: Muốn đo thể tích và trọng lượng của một hòn sỏi thì người ta phải dùng:
A. Cân và thước
B. Lực kế và thước
C. Cân và thước đo độ
D. Lực kế và bình chia độ
Đáp án: D
Lời kết
Bài viết trên đã mô tả rõ cấu tạo một lực kế lò xo, cách sử dụng lực kế lò xo để đo được cường độ lực. Hy vọng rằng chúng ta đều nắm được kiến thức cơ bản này, vận dụng công thức liên hệ giữa khối lượng và trọng lượng để tính toán sao cho hợp lý.
