Вопрос:

Лабораторная работа по теме: Выяснение условия равновесия рычага. Цель: проверить на опыте условие равновесия рычага и правило моментов. Приборы и материалы: рычаг на штативе, набор грузов массой 100г каждый, линейка, динамометр. Ход работы: 1. Уравновесить рычаг первого рода с помощью гаек на его концах так, чтобы он располагался горизонтально. 2. Подвесить три груза на левой части рычага на некотором расстоянии 11 от оси вращения. Опытным путем установить, на каком расстоянии 12 справа от оси вращения надо подвесить: А) 1 груз Б) 2 груза В) 3 груза Чтобы рычаг пришел в горизонтальное равновесное положение. 3. Записать результаты измерения в таблицу, с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы линейки, вычисления выполнить без учета погрешности. Считать, что вес одного груза 1Н. 4. Для каждого случая определить моменты сил М1=F1*11 и М2=F2*12 стремящихся повернуть рычаг в разные стороны. 5. Проанализировать результаты и сделать выводы. Вывод:

Ответ:

Решение:

Заполним таблицу на основе представленных данных и выполним расчеты.

Таблица результатов:

№ опытаСила F1 на левой части рычага, НПлечо l1, смСила F2 на правой части рычага, НПлечо l2, смОтношение сил и плечМомент силы
F1F2l1l2F1F2l1l2F1/F2l1/l2M1, Н*мM2, Н*м
1310,05130,051331/30,150,15
2320,051,530,081,51,630,150,16
3330,05230,05210,150,15

Анализ результатов:

Случай 1: \( M_1 = 3 \text{ Н} \cdot 0.05 \text{ м} = 0.15 \text{ Н*м} \), \( M_2 = 1 \text{ Н} \cdot 0.05 \text{ м} = 0.05 \text{ Н*м} \). Рычаг не в равновесии.

Случай 2: \( M_1 = 3 \text{ Н} \cdot 0.05 \text{ м} = 0.15 \text{ Н*м} \), \( M_2 = 2 \text{ Н} \cdot 0.08 \text{ м} = 0.16 \text{ Н*м} \). Рычаг не в равновесии.

Случай 3: \( M_1 = 3 \text{ Н} \cdot 0.05 \text{ м} = 0.15 \text{ Н*м} \), \( M_2 = 3 \text{ Н} \cdot 0.05 \text{ м} = 0.15 \text{ Н*м} \). Рычаг в равновесии.

Вывод: Условие равновесия рычага выполняется, когда произведение силы на плечо с одной стороны равно произведению силы на плечо с другой стороны (равенство моментов сил).