1. Подвешиваем два груза на правой части рычага. Так как масса каждого груза 100 г, то действующая сила F1 = 2 * 100 г * 9.8 м/с^2 = 1.96 Н. Устанавливаем расстояние l1 = 0.1 м.
2. Опытным путем подбираем расстояние l2, на котором нужно подвесить один груз (F2 = 100 г * 9.8 м/с^2 = 0.98 Н), чтобы рычаг уравновесился.
3. Повторяем опыт, подвешивая с левой стороны два груза (F2 = 1.96 Н) и три груза (F2 = 2.94 Н).
4. Вычисляем отношения сил F1/F2 и плеч l2/l1.
| № опыта | F1, Н | l1, м | F2, Н | l2, м | F1 / F2 | l2 / l1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1.96 | 0.1 | 0.98 | 0.2 | 2 | 2 |
| 2 | 1.96 | 0.1 | 1.96 | 0.1 | 1 | 1 |
| 3 | 1.96 | 0.1 | 2.94 | 0.067 | 0.67 | 0.67 |
Примечание: Значения F1 и F2 округлены до двух знаков после запятой. Значения l2 были подобраны экспериментально для достижения равновесия.
5. Условие равновесия рычага выполняется, когда произведение силы на плечо с одной стороны равно произведению силы на плечо с другой стороны: \( F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 \). В опытах отношение сил \( F_1/F_2 \) равно отношению плеч \( l_2/l_1 \).
Ответ: При выполнении условия \( F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 \) рычаг находится в равновесии.