Вопрос:

639(н). Ученик поставил эксперимент по выяснению условий равновесия рычага, используя рычаг на штативе, набор грузов, измерительную линейку и динамометр. Полученные результаты приведены в таблице.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Анализ таблицы и выбор утверждений:

Рассмотрим данные из таблицы:

№ опытаСила F₁, на левой части рычага, НПлечо l₁, смСила F₂, на правой части рычага, НПлечо l₂, см
1124212
2212212
338212

Для равновесия рычага должно выполняться условие: F₁ * l₁ = F₂ * l₂ (произведение силы на её плечо должно быть одинаковым с обеих сторон точки опоры).

Проверим каждый опыт:

  • Опыт 1: 1 Н * 24 см = 24 Н*см; 2 Н * 12 см = 24 Н*см. Условие выполняется.
  • Опыт 2: 2 Н * 12 см = 24 Н*см; 2 Н * 12 см = 24 Н*см. Условие выполняется.
  • Опыт 3: 3 Н * 8 см = 24 Н*см; 2 Н * 12 см = 24 Н*см. Условие выполняется.

Все опыты демонстрируют равновесие рычага, когда выполняется условие F₁ * l₁ = F₂ * l₂.

Анализ утверждений:

  1. Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него, прямо пропорциональны плечам этих сил. Это неверно. Прямая пропорциональность означала бы, что чем больше сила, тем больше плечо (или наоборот), но условие равновесия (F*l = const) показывает обратную зависимость: большая сила действует на меньшее плечо, и наоборот.
  2. Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. Это верно. Формула F₁ * l₁ = F₂ * l₂ означает, что F₁ / F₂ = l₂ / l₁, то есть отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч.
  3. Меньшей силой можно уравновесить с помощью рычага большую силу. Это верно. Например, в опыте 1 (1 Н против 2 Н) и в опыте 3 (3 Н против 2 Н — здесь меньшая сила 2 Н на большем плече уравновешивает большую силу 3 Н на меньшем плече). Рычаг позволяет получить выигрыш в силе.
  4. Большей силой нельзя уравновесить с помощью рычага меньшую силу. Это неверно. Рычаг можно использовать и для получения выигрыша в расстоянии (прикладывая меньшую силу на большем плече), но можно и приложить большую силу на меньшем плече, чтобы уравновесить меньшую силу на большем плече. Например, если бы мы хотели увеличить силу (получить проигрыш в расстоянии), мы бы приложили большую силу.
  5. Рычаг всегда находится в равновесии. Это неверно. Равновесие достигается при выполнении определенного условия (F*l = const). Если условие не выполняется, рычаг будет вращаться.

Выбираем два утверждения, соответствующие результатам опытов:

  1. Утверждение 2, так как оно описывает принцип обратно пропорциональной зависимости между силой и плечом для равновесия.
  2. Утверждение 3, так как опыты (например, 1 и 3) наглядно показывают, что меньшая сила может уравновешивать большую силу при правильном соотношении плеч.

Ответ: 2, 3

ГДЗ по фото 📸

Похожие