- 力传感器高中物理
高中物理中涉及的力传感器有光电门传感器和测力传感器。
光电门传感器可以用来测量小车运动的速度,通过测量挡光片前后挡光槽被挡光的时间,就可以得到小车在两个光电门之间运动的位移和时间,再结合光电门的坐标,就可以得到小车在各点的速度。
测力传感器可以用来测量小车运动过程中遇到的拉力,从而可以测量小车所受的合外力。通过将测得的电信号转换成数字信号,可以得出小车运动的加速度,再由位移一时间图像得出速度,就可以得到小车所受的合外力。
此外,位移传感器、压力传感器、测角仪上使用的传感器等也是力传感器的例子。
相关例题:
题目:一个质量为$m$的小球,悬挂在长为$L$的细线上,细线与水平方向的夹角为$\theta$。小球静止时,受到一个大小与小球重力相等的水平推力F作用。试求:
(a)推力F的大小;
(b)推力F的方向与细线之间的夹角$\alpha$的大小。
解析:
(a)小球受到重力、线的拉力和推力三个力的作用,处于平衡状态,因此这三个力的合力为零。根据力的平行四边形法则,可以画出这三个力的图示。由于推力与线的拉力在同一直线上,因此可以认为这两个力的合力与重力等大反向。根据合力为零的条件,可得到推力的大小为:
F = mg / cosθ
(b)为了使小球静止,推力F必须垂直于细线。因此,推力F的方向与细线之间的夹角$\alpha$的大小为:
tan(α) = sinθ
所以,推力F的方向与细线之间的夹角为$\alpha = arc tan(\sin\theta)$。
答案:(a)推力F的大小为$mg/cos\theta$;
(b)推力F的方向与细线之间的夹角为$\alpha = arc tan(\sin\theta)$。
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