Решебник по физике 7 класс Перышкин | Страница 220

Авторы:
Год:2025
Тип:учебник
Серия:Базовый уровень
§ Стр. 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.

§ Стр. 220
Ход работы:

1. Уравновесьте рычаг первого рода с помощью гаек на его концах так, чтобы он расположился горизонтально.

Уравновесим рычаг.

§ Стр. 220
Ход работы:

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.

§ Стр. 220
Ход работы:

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.

Находим отношение сил и плеч: \(\frac{F_{1}}{F_{2}}\) и \(\frac{l_{1}}{l_{2}}\) .

§ Стр. 220
Ход работы:

4. 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

Абсолютная погрешность Δl будет равна цене деления линейки, в моем случае Δl = 0,1 см

№ 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
§ Стр. 220
Ход работы:

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.

§ Стр. 220
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.

§ Стр. 220
Исследуйте равновесие рычага второго рода.

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.

На расстоянии l2 = 20 см от оси вращения правее грузов с помощью динамометра приложим силу равную F2 = 0,5H, чтобы удержать рычаг в равновесии.

№ 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
§ Стр. 220
Исследуйте равновесие рычага второго рода.

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.

Поделись с друзьями