弹簧测力计可以测什么力(弹簧测力计可直接测什么力)

在弹性极限内,弹簧的伸长量与张力成正比。弹簧测力计就是利用弹簧的这种性质制成的(以前有弹簧缩短量与压力成正比的性质制成的弹簧测力计,可以用来测量压力。但是现在已经没有人提了),这就决定了弹簧测力计只能直接测量拉力。

其他的力是不能用弹簧测力计直接测得的,但有时可以用弹簧测力计间接测得,比如重力和滑动摩擦力。试着把它们转换成弹簧测力计的拉力,可以用弹簧测力计测得。

1.重力。在垂直弹簧测力计下悬挂一个物体。当物体静止时,弹簧测力计的指示是物体的重力。

原理:在弹簧测力计下面悬挂一个物体,它受到弹簧测力计垂直向下的重力G和垂直向上的拉力F。当物体静止时,两个力是平衡的,当然是大小相等的,即f=g,同时物体在弹簧测力计上施加一个垂直向下的拉力F’。F和F’是一对相互作用力,当然大小相等,即F=F’。所以F'=G,即弹簧测力计的指针等于物体的重力。

2.滑动摩擦。如果将物体放在水平面上,用弹簧测力计拉动物体在水平方向匀速直线运动,弹簧测力计的指示就是物体的滑动摩擦力。

原理:物体在水平面上运动时,受到水平面的滑动摩擦力F和弹簧测力计在水平方向的拉力F。物体匀速直线运动,两个力平衡。当然大小相等,即f=f,同时物体对弹簧测力计施加一个拉力F’。F和F '是一对相互作用力,当然大小相等,即F=F '所以F'=F,即弹簧测力计的指标是滑动摩擦力。

不难看出,问题的关键是创造条件,使被测力(重力和滑动摩擦力)与弹簧测力计的拉力达到平衡。不同的是,测量重力时,物体是静止的,测量滑动摩擦力时,物体沿水平面匀速直线运动。其实测量重力也可以让一个物体匀速直线运动,但这并不容易。测量滑动摩擦力时,说物体匀速直线运动,只能是近似的。没有人能保证物体以匀速直线运动。而且还有一个缺点,就是弹簧测力计在运动时很难准确读数。然而,这些物体必须彼此相对运动。所以很多提高数据的方法都是将弹簧测力计水平固定,将物体挂在弹簧测力计上,在物体下面放一个长的水平板。拉动水平长板时,弹簧测力计的指示是滑动摩擦力。