一、实验原理和方法
一个力F′的作用效果与两个力F1、F2的作用效果都可以使相同的一端固定的橡皮条伸长到同一点O,则F′必与F1、F2的合力等效,以F1、F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,以验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。
二、实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔、橡皮条、细绳(两根)等。
三、实验步骤及数据处理
1.仪器的安装:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上,并用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图所示。
2.操作与记录
(1)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。
(2)用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。
3.作图与分析
(1)用铅笔和刻度尺从O点沿两条细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边,用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示。
(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计时的拉力F′的图示,如图所示。
(3)比较一下力F′与用平行四边形定则求出的合力F,在误差允许的范围内,大小和方向是否相同。
(4)改变两个力F1与F2的大小和夹角,再重复上述实验两次。