Расчёт 2: вычислим силу для каждого плеча:
- F₁ = m * g = (слева)
- F₂ = m * g = (справа)
Краткое пояснение: Чтобы вычислить силу, нужно массу умножить на ускорение свободного падения (g ≈ 9,8 м/с²).
Опыт №1 (рисунок 3)
- Масса груза слева: 2 * 0,1 кг = 0,2 кг
- Масса груза справа: 3 * 0,1 кг = 0,3 кг
Тогда:
- F₁ = 0,2 кг * 9,8 м/с² = 1,96 Н (слева)
- F₂ = 0,3 кг * 9,8 м/с² = 2,94 Н (справа)
Рассчитайте плечо l₂ (расстояние от оси вращения) для данного случая:
F₁ * l₁ = F₂ * l₂ → l₂ = (F₁ * l₁) / F₂
- l₁ = 10 см
- l₂ = (1,96 Н * 10 см) / 2,94 Н = 6,67 см
Опыт №2 (рисунок 4)
- Масса груза слева: 2 * 0,1 кг = 0,2 кг
- Масса груза справа: 1 * 0,1 кг = 0,1 кг
Тогда:
- F₁ = 0,2 кг * 9,8 м/с² = 1,96 Н (слева)
- F₂ = 0,1 кг * 9,8 м/с² = 0,98 Н (справа)
Рассчитайте плечо l₂ (расстояние от оси вращения) для данного случая:
F₁ * l₁ = F₂ * l₂ → l₂ = (F₁ * l₁) / F₂
- l₁ = 12 см
- l₂ = (1,96 Н * 12 см) / 0,98 Н = 24 см
Опыт №3
- Масса груза слева: 2 * 0,1 кг = 0,2 кг
- Масса груза справа: 3 * 0,1 кг = 0,3 кг
Тогда:
- F₁ = 0,2 кг * 9,8 м/с² = 1,96 Н (слева)
- F₂ = 0,3 кг * 9,8 м/с² = 2,94 Н (справа)
Рассчитайте плечо l₂ для данного опыта:
F₁ * l₁ = F₂ * l₂ → l₂ = (F₁ * l₁) / F₂
Пусть l₁ = 10 см, тогда:
- l₂ = (1,96 Н * 10 см) / 2,94 Н = 6,67 см
Расчёт 4: рассчитайте отношение сил и плеч для каждого опыта.
- 1 опыт: F₁/F₂ = 1.96 / 2.94 = 0.67 и l₂/l₁ = 6.67 / 10 = 0.67
- 2 опыт: F₁/F₂ = 1.96 / 0.98 = 2 и l₂/l₁ = 24 / 12 = 2
- 3 опыт: F₁/F₂ = 1.96 / 2.94 = 0.67 и l₂/l₁ = 6.67 / 10 = 0.67
Расчёт 5: рассчитайте момент силы для каждого опыта, результаты запишите в таблицу № 1.
- 1 опыт: M₁ = F₁ * l₁ = 1.96 H * 0.1 м = 0.196 Н*м и M₂ = F₂ * l₂ = 2.94 H * 0.0667 м = 0.196 Н*м
- 2 опыт: M₁ = F₁ * l₁ = 1.96 H * 0.12 м = 0.235 Н*м и M₂ = F₂ * l₂ = 0.98 H * 0.24 м = 0.235 Н*м
- 3 опыт: M₁ = F₁ * l₁ = 1.96 H * 0.1 м = 0.196 Н*м и M₂ = F₂ * l₂ = 2.94 H * 0.0667 м = 0.196 Н*м
Таблица № 1.
| № опыта |
Сила F₁ на левой части рычага, Н |
Плечо l₁, см |
Сила F₂ на правой части рычага, Н |
Плечо l₂, см |
Отношение сил и плеч F₁/F₂ и l₂/l₁ |
Момент силы M₁, Н*м и M₂, Н*м |
| 1 |
1.96 |
10 |
2.94 |
6.67 |
0.67 |
0.196 |
| 2 |
1.96 |
12 |
0.98 |
24 |
2 |
0.235 |
| 3 |
1.96 |
10 |
2.94 |
6.67 |
0.67 |
0.196 |