Лабораторная работа №11 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Перышкин, Иванов 7 класс, Просвещение:
№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 каждый, линейка, динамометр.
УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ
1. Уравновесьте рычаг первого рода с помощью гаек на его концах так, чтобы он расположился горизонтально.
2. Подвесьте два груза на левой части рычага на некотором расстоянии от оси вращения. Опытным путём установите, на каком расстоянии /2 справа от оси вращения надо подвесить: а) один груз; б) два груза; в) три груза, чтобы рычаг пришёл в горизонтальное равновесное положение.
3. 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.
4. Для каждого случая определите моменты сил М1 = F1l1 и М2 = F2l2 стремящихся повернуть рычаг в разные стороны.
5. Проанализируйте результаты и сделайте вывод.
Дополнительное задание
Исследуйте равновесие рычага второго рода.
1. Подвесьте два груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см.
2 С помощью динамометра определите, какую силу и как нужно приложить на расстоянии 20 см от оси вращения правее грузов, чтобы удерживать рычаг в равновесии.
3. Запишите результаты измерений и вычислений в таблицу, которую составьте самостоятельно по аналогии с таблицей 19, и сделайте соответствующий вывод для этого случая.
• Цель работы
Проверить на опыте условие равновесия рычага и правило моментов.
• Приборы и материалы
Рычаг на штативе, набор грузов, измерительная линейка, динамометр.
• Указания к работе
Мы помним, что рычаг находится в равновесии, если силы, действующие на рычаг, обратно пропорциональны плечам этих сил, т.е. выполняется равенство:
F1/F2 = l2/l1
Момент силы M = F•l, учитывая это правило моментов можно записать:
M1= F1• l1;
M2= F2• l2.
• Вычисления:
Вариант 1
1) F1/F2 = (3 H)/(5 H) = 0,5;
l2/l1 = (6 см)/(12 см) = 0,5;
F1/F1 = l1/l2 – условие равновесия выполняется
M1 = F1•l1= 3•12 = 36 H•см;
M2= F2•l2 = 6•6 = 36 H•см.
M1 = M2 – правило моментов выполняется
2) F1/F2 = (3 H)/(3 H) = 1;
l2/l1 = (12 см)/(12 см) = 1;
F1/F1 = l1/l2 – условие равновесия выполняется
M1 = F1•l1 = 3•12 = 36 H•см;
M2 = F2•l2 = 3•12 = 36 H•см.
M1 = M2 – правило моментов выполняется
3) F1/F2 = (3 H)/(1 H) = 3;
l2/l1 = (36 см)/(12 см) = 3;
F1/F1 = l1/l2 – условие равновесия выполняется
M1 = F1•l1 = 3•12 = 36 H•см;
M2 = F2•l2 = 1•36 = 36 H•см.
M1 = M2 – правило моментов выполняется
• Дополнительное задание:
Динамометр покажет значение силы F1 = 3(H) F2 = 1(H)
Сила F1 (сила тяжести, действующая на грузы) будет направлена вертикально вниз, а ее плечо l1= 5 см.
Сила F2 (сила упругости пружины динамометра) будет направлена вертикально вверх, а ее плечо l2= 15 см.
F1/F2= (3 H)/(1 H) = 3
l2/l1= (15 см)/(5 см) = 3,
Т.е. в данном случае справедливо правило рычага, а значит, рычаг будет находиться в состоянии равновесия.
• Вывод: в ходе данной лабораторной работы мы проверили на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии, также проверили на опыте правило моментов.
