力之合成與分解

1、實 驗 二力之合成與分解一、目的利用力桌研究力的向量性，並瞭解合力與分力之應用。二、儀器力桌，滑輪，掛鉤，砝碼5Ogw、 2Ogw、 lOgw、5gw、 2gw、lgw 各若干個，量角器。三、原理力是一種向量，有二力同時作用於一點，則其合力可用三角形或平行四邊形法求得，如圖2-1 所示。若三力同時作用於一點，則其合力為 : 2 個、 3 個、，甚至n 個分力。在此為簡化起見，我們常將一力分解為二個互相垂直之分力，如圖2-3 。並且將此力在x-y 平面上分解，則此二分力我們就稱為x 分力及 y 分力，如圖2-4 。如此的分法將是唯一的。故此分量法可利於我們之計算:四、步驟置水平儀於力桌上，調(diào)整力

2、桌下端三腳之螺絲，使桌面成水平。力桌之裝置 ( 4 力平衡 ) 如上圖， (3 力平衡 )如下圖。第一部分在力桌上將一個滑輪 ( 稱為 A 組滑輪 ) 固定在 0之置，掛釣上置放 6Ogw的砝碼。將另一個滑輪 ( 稱為 B 組滑輪 )固定在 100之位置，掛鈞上置放 40gw 的砝碼。記錄A、兩組砝碼之位置角度及掛釣重量。在力桌上置放第三個滑輪 ( 稱為 C 組滑輪 ) ，移動此滑輪及增加其掛鉤上之砝碼，使力桌中心之圓環(huán) ( 三組滑輪均先將掛鈞之線套於此圓環(huán)上 ) 無碰觸中心軸，正好在中心位置上。記錄 C 組砝碼之位置角度及掛鉤重量。以圓盤刻度 0為x 軸正方向， 90為主軸正方向，求出 A、

3、 B、C 三力之 x、 y 分量及合分量。(4) 在實驗報告紙上以每公分之長代表10gw(或 20gw)之力，繪出之向量圖，量取之結(jié)果，記錄之，並與之值比較。.第二部分同 I 之步驟 (1) ，A、b 滑輪組之位置角度及砝碼重量可以自定而先固定之。並記錄其位置及砝碼重量。在力桌上另置 C、D 二個滑輪組，移動此兩滑輪組並增加其上之砝碼，同之步驟 (2) ，使力桌之圓環(huán)正好在中心位置上，記錄 C、 D 滑輪組之位置角度及砝碼重量。同 I 之步驟 (3) ，求出 A、 B、 C、 D 四力之 x、y 分量及之值。(4) 同 I 之步驟 (4) ，繪出之向量圖，量取之結(jié)果，記錄之，並與步驟(3) 之之值比較。. 第三部分將四組滑輪之位置任意變動並調(diào)整砝碼重量直到圓環(huán)位於力桌正中央而處於平衡狀態(tài)為止，記錄各滑輪之位置及砝碼重量。同之步驟 (3) 、 (4) 。五、注意圓盤必須保持水平，否則會移動 ( 如何檢查 ) 。本實驗中滑輪之凹槽對準力桌中心，但細線必須對準凹槽( 對準力桌中心 ) 且與圓盤保持高低水平( 降低摩擦力 ) 。注意平衡的現(xiàn)象，如下圖。六、問題與討論作用力與誤差的關係為何 ?2. 三力平衡與四力平衡中，最大角度與誤差的關係為何?四力平衡中 ，最大作用力 / 最小