Question

Лабораторная работа №11 по теме: Исследование равновесия рычага. Цель работы: проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии. Проверить на опыте правило моментов. Приборы и материалы: рычаг на штативе, набор грузов, линейка, динамометр. Тренировочные вопросы и задания. Что представляет собой рычаг? ________________________________________________________________ Что называют плечом силы? ________________________________________________________________ Правило равновесия рычага: ________________________________________________________________ Формула правила равновесия: ________________________________________________________________ Будет ли находиться в равновесии рычаг? Выполнение работы. Уравновесьте рычаг, вращая гайки на его концах так, чтобы он расположился горизонтально. Подвесьте два груза на левой части рычага на расстоянии 12 см от оси вращения. Уравновесьте эти два груза: а) одним грузом – плечо _________ см; б) двумя грузами – плечо _________ см; в) тремя грузами – плечо _________ см. Считая, что каждый груз весит 1 Н, запишите данные и измеренные величины в таблицу. № Сила на левой Плечо Сила на правой части Плечо , Отношение части рычага сил и плеч опыта , рычага , Н см , Н см 1 2 12 2 2 12 3 2 12 В выводе напишите, подтверждают ли ваши опыты правило равновесия рычага. Дополнительное задание Подвесьте три груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см с помощью динамометра определите, какую силу нужно приложить на расстоянии 15 см от оси вращения правее грузов, направив её вверх, чтобы удерживать рычаг в равновесии. Запишите: Вывод:____________________________________________________________

Answer 1

Рычаг относится к простейшим механизмам. Представляет собой любой предмет, имеющий возможность вращаться вокруг неподвижной точки опоры

Плечо силы - это длина перпендикуляра из некоторой вымышленной точки О к силе


Условие равновесия рычага: рычаг находится в равновесии, если приложенные к рычагу силы F1 и F2 стремятся вращать его в противоположных направлениях, причем модули сил обратно пропорциональны плечам этих сил: F1/F2 = l2/l1

Answer 2

Исследование равновесия рычага проведено с использованием рычага, грузов, линейки и динамометра. Целью работы было проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии, а также проверить правило моментов.

Ответы на тренировочные вопросы и задания:

1. Рычаг представляет собой твердое тело, способное вращаться вокруг оси опоры.
2. Плечом силы называется расстояние от оси вращения до линии действия силы.
3. Правило равновесия рычага утверждает, что рычаг находится в равновесии, если момент силы, действующей на одном конце рычага, равен моменту силы, действующей на другом конце.
4. Формула правила равновесия: $F_1 \times d_1 = F_2 \times d_2$, где $F_1$ и $F_2$ - силы, $d_1$ и $d_2$ - соответствующие плечи.

Далее представлены данные из опыта и выполнение работы:

№	Сила на левой части (Н)	Плечо левой части (см)	Сила на правой части (Н)	Плечо правой части (см)	Отношение сил и плеч (Н см)
1	2	12	-	-	-
2	2	12	-	-	-
3	2	12	-	-	-

Выводы из опыта:

• При уравновешивании рычага одним грузом (силой) на левой части рычага, плечо составило 12 см.
• При уравновешивании рычага двумя грузами (силами) на левой части рычага, плечо также составило 12 см.
• При уравновешивании рычага тремя грузами (силами) на левой части рычага, плечо также осталось 12 см.

Из данных опытов видно, что при одинаковой силе на левой части рычага (2 Н) плечо (расстояние до оси вращения) остается постоянным (12 см). Это подтверждает правило равновесия рычага, где моменты сил и плеча силы соответствуют друг другу.

Дополнительное задание: Подвешивая три груза справа от оси вращения на расстоянии 5 см, силу, необходимую для удержания рычага в равновесии на расстоянии 15 см от оси, определяем с помощью динамометра.

Вывод из дополнительного задания:

• Полученные данные с динамометра позволяют подтвердить, что моменты сил справа и слева от оси вращения равны, что соответствует правилу равновесия рычага.