Trả lời câu hỏi - Mục Vận dụng trang 19

1. Nội dung câu hỏi: 

Tìm hiểu và trình bày ngắn gọn nguyên tắc hoạt động của thiết bị đo khối lượng của các phi hành gia trên tàu vũ trụ.

2. Phương pháp giải: 

Dựa vào kiến thức đã học về con lắc xò xo và hiểu biết thực tế.

3. Lời giải chi tiết: 

Khi làm việc dài ngày trên các trạm không gian vũ trụ, việc theo dõi các chỉ số sức khoẻ như chiều cao, khối lượng cơ thể của các nhà du hành vũ trụ rất quan trọng. Khi đó cần có loại cân đặc biệt để xác định khối lượng của nhà du hành vũ trụ.

Dụng cụ này được thiết kế để cho phép các nhà du hành xác định khối lượng của họ ở điều kiện không trọng lượng. Nó là một cái ghế có khối lượng m gắn ở đầu một lò xo có độ cứng k. Đầu kia của lò xo được gắn vào một điểm cố định của trạm. Một máy đếm điện tử được kết nối với chiếc ghế có thể đo được chu kì dao động của ghế. Từ đó sử dụng các công thức trong dao động điều hoà của con lắc lò xo thì xác định được khối lượng M của nhà du hành vũ trụ.

Công thức xác định khối lượng $M:M=\frac{k}{4{\pi }^2}{T}^2-m$