Đang tải trang...
Phân biệt đại lượng vô hướng với vector và tổng hợp hai vector bằng quy tắc hình bình hành.
Hai người cùng kéo một chiếc thuyền bằng hai sợi dây chếch nhau, thuyền lại đi theo hướng nằm giữa hai dây. Vì sao thuyền không đi theo hướng của dây nào cả?
Đại lượng vô hướng chỉ cần một con số và đơn vị (khối lượng, thời gian, nhiệt độ). Đại lượng vector cần cả độ lớn lẫn hướng (độ dời, vận tốc, lực). Hai vector chỉ bằng nhau khi cùng độ lớn và cùng hướng.
Tổng hợp vector là thay nhiều vector bằng một vector có tác dụng giống hệt. Với hai vector đồng quy, dựng hình bình hành nhận hai vector làm cạnh — đường chéo chung gốc chính là vector tổng. Khi hai vector cùng phương, phép tổng hợp trở thành cộng/trừ đại số.
Ngược lại, một vector có thể phân tích thành hai thành phần theo hai phương cho trước — thường là hai trục vuông góc Ox, Oy. Kỹ thuật chiếu vector này là nền của toàn bộ động học và động lực học: mọi bài toán lực sau này đều bắt đầu bằng việc chiếu các vector lực lên trục.
Độ lớn vector tổng
⚠ Cộng độ lớn hai vector như cộng số: F = F₁ + F₂ với mọi trường hợp.
Vì sao sai: Phép cộng đại số chỉ đúng khi hai vector cùng hướng; lệch hướng thì tổng nhỏ hơn.
Sửa đúng: Dùng quy tắc hình bình hành; kiểm tra F luôn nằm trong đoạn |F₁ − F₂| ≤ F ≤ F₁ + F₂.
⚠ Nhầm góc α trong công thức với góc kề bù của nó.
Vì sao sai: cos α đổi dấu khi lấy nhầm góc kề bù, dẫn đến kết quả sai hẳn.
Sửa đúng: Vẽ hai vector chung gốc rồi mới đo góc giữa chúng.
Kéo co và neo thuyền
Hai dây kéo chếch nhau cho hợp lực nằm giữa — càng mở rộng góc, hợp lực càng nhỏ.
Giải thích vì sao kéo vật nặng bằng hai dây gần song song lại nhẹ hơn hai dây vuông góc.
Cầu dây văng
Lực căng các dây cáp được phân tích thành thành phần đứng (đỡ mặt cầu) và ngang (nén trụ tháp).
Hướng dẫn quy trình có cấu trúc — số liệu minh hoạ, chưa phải công cụ đo tương tác.
Dụng cụ
An toàn: Cẩn thận khi treo quả nặng — không để quả nặng rơi vào chân; kiểm tra dây/ròng rọc chắc chắn trước khi thả tay.
Các bước tiến hành
Quan sát/số liệu: Ghi lại độ lớn F1, F2, góc giữa chúng, và độ lớn/phương của lực cân bằng F3 đo được ở mỗi lần đo.
| Lần đo | F1 (N) | F2 (N) | Góc α (°) | F3 đo được (N) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2,0 | 1,5 |
Không cần kiến thức trước.
🔖 Muốn lưu tiến độ học?
Đăng nhập để lưu tiến độTổng hợp hai vector đồng quy hợp góc α
Điều kiện: Hai vector đồng quy; α là góc giữa hai vector khi chung gốc.
Chiếu vector lên trục
Thành phần của vector trên hai trục vuông góc
Điều kiện: θ đo từ trục Ox tới vector.
| 60 |
| 3,0 |
| 2 | 2,0 | 2,0 | 90 | 2,8 |
Số liệu minh hoạ, không phải số liệu đo tương tác thật.
Phân tích: Với mỗi lần đo, dựng hình bình hành từ F1, F2 theo đúng tỉ lệ và góc đã đo, tính hợp lực lý thuyết bằng F=√(F1²+F2²+2F1F2cosα). So sánh với F3 đo được — sai lệch phần trăm là bao nhiêu?
Kết luận: Nếu sai lệch giữa hợp lực đo được (F3) và hợp lực tính theo quy tắc hình bình hành nằm trong sai số dụng cụ, quy tắc hình bình hành mô tả đúng cách tổng hợp hai lực đồng quy.
Kết quả kỳ vọng: Với F1=2,0N, F2=1,5N, α=60°: F lý thuyết=√(4+2,25+2×2×1,5×0,5)=√9,25≈3,04N — khớp F3 đo được (≈3,0N) trong sai số thí nghiệm.