Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаРешебник по физике 7 класс Перышкин | Страница 220
Страница 220
Лабораторная работа №11. Выяснение условия равновесия рычага
Цель работы: Проверить на опыте условие равновесия рычага и правило моментов.
Приборы и материалы: Рычаг на штативе, набор грузов массой 100 г каждой, линейкой, динамометр.
Ход работы:
1. Уравновесьте рычаг первого рода с помощью гаек на его концах так, чтобы он расположился горизонтально.
Уравновесим рычаг.
2. Подвесьте два груза на левой части рычага на некотором расстоянии l1 от оси вращения. Опытным путём установите, на каком расстоянии l2 справа от оси вращения надо подвесить: а) один груз; б) два груза; в) три груза, чтобы рычаг пришёл в горизонтальное равновесное положение.
Подвесим два груза на левой части рычага на расстоянии l1 = 9 см от оси вращения. Чтобы рычаг пришел в горизонтальное равновесное положение, на правой части от оси вращения подвешиваем: а) один груз F2 = 1 Н на расстоянии l2 = 18 см; б) два груза F2 = 2 Н на расстоянии l2 = 9 см; в) три груза F2 = 3 Н на расстоянии l2 = 6 см.
Вернуть оригинал3. Обработка результатов измерений. Считая, что каждый груз весит 1 Н, запишите в таблицу 19 результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы линейки, а вычислений без учёта погрешностей.
Находим отношение сил и плеч: \(\frac{F_{1}}{F_{2}}\) и \(\frac{l_{1}}{l_{2}}\) .
Вернуть оригинал4. Для каждого случая определите моменты сил M1 = F1l1 и M2 = F2l2, стремящихся повернуть рычаг в разные стороны.
Находим моменты сил M1 = F1l1 и M2 = F2l2
Вернуть оригиналАбсолютная погрешность Δl будет равна цене деления линейки, в моем случае Δl = 0,1 см
Вернуть оригинал| № опыта | Сила F1 на левой части рычага, Н |
Плечо l1 ± Δl, см |
Сила F2 на правой части рычага, Н |
Плечо l2 ± Δl, см |
Отношение сил и плеч | Моменты силы | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \[\frac{F_{1}}{F_{2}}\] | \[\frac{l_{1}}{l_{2}}\] | M1, Н·м | M2, Н·м | |||||
| 1 | 2 | 9,0 ± 0,1 | 1 | 18,0 ± 0,1 | 2 | 0,5 | 18 | 18 |
| 2 | 2 | 9,0 ± 0,1 | 2 | 9,0 ± 0,1 | 1 | 1 | 18 | 18 |
| 3 | 2 | 9,0 ± 0,1 | 3 | 6,0 ± 0,1 | 0,67 | 1,5 | 18 | 18 |
5. Проанализируйте результаты и сделайте вывод.
Вывод: мы на опыте проверили условие равновесия рычага и правило моментов, рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.
Дополнительное задание
Исследуйте равновесие рычага второго рода.
1. Подвесьте два груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см.
На расстоянии l1 = 5 см от оси вращения рычага подвесим 2 груза F1 = 2H.
Вернуть оригинал2. С помощью динамометра определите, какую силу и как нужно приложить на расстоянии 20 см от оси вращения правее грузов, чтобы удерживать рычаг в равновесии.
На расстоянии l2 = 20 см от оси вращения правее грузов с помощью динамометра приложим силу равную F2 = 0,5H, чтобы удержать рычаг в равновесии.
Вернуть оригинал| № опыта | Сила F1 на левой части рычага, Н |
Плечо l1 ± Δl, см |
Сила F2 на правой части рычага, Н |
Плечо l2 ± Δl, см |
Отношение сил и плеч | Моменты силы | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \[\frac{F_{1}}{F_{2}}\] | \[\frac{l_{1}}{l_{2}}\] | M1, Н·м | M2, Н·м | |||||
| 1 | 2 | 5,0 ± 0,1 | 0,5 | 20,0 ± 0,1 | 4 | 0,25 | 10 | 10 |
3. Запишите результаты измерений и вычислений в таблицу, которую составьте самостоятельно по аналогии с таблицей 19, и сделайте соответствующий вывод для этого случая.
Вывод: мы на опыте проверили, что условие равновесия рычага и правило моментов для рычага второго рода так же сохраняется.
