ГДЗ Домашняя лабораторная работа: выяснение условия равновесия рычага Цель работы: Проверить на опыте, при каком соот...
Домашняя лабораторная работа: выяснение условия 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: Линейка, круглый карандаш (ручка), 5 десятирублевых (или 5 других одинаковых) монет.
Ход работы и результаты
Согласно инструкции, на левое плечо рычага помещаются две монеты ($F_1 = 2$ УС) на расстоянии $l_1 = 6$ см от оси вращения. Для уравновешивания рычага подбираются расстояния $l_2$ для разного количества монет на правой стороне ($F_2$).
Таблица результатов:
| № опыта | Сила $F_1$ на левой части рычага, УС | Плечо $l_1$, см | Сила $F_2$ на правой части рычага, УС | Плечо $l_2$, см | $F_1 / F_2$ | $l_2 / l_1$ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 6 | 1 | 12 | 2 | 2 |
| 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 1 | 1 |
| 3 | 2 | 6 | 3 | 4 | 0,67 | 0,67 |
Вычисления:
- Опыт 1: $F_2 = 1$ УС. Из условия равновесия $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$ находим $l_2 = (2 \cdot 6) / 1 = 12$ см. Отношения: $F_1 / F_2 = 2 / 1 = 2$; $l_2 / l_1 = 12 / 6 = 2$.
- Опыт 2: $F_2 = 2$ УС. Плечо $l_2 = (2 \cdot 6) / 2 = 6$ см. Отношения: $F_1 / F_2 = 2 / 2 = 1$; $l_2 / l_1 = 6 / 6 = 1$.
- Опыт 3: $F_2 = 3$ УС. Плечо $l_2 = (2 \cdot 6) / 3 = 4$ см. Отношения: $F_1 / F_2 = 2 / 3 \approx 0,67$; $l_2 / l_1 = 4 / 6 \approx 0,67$.
Вывод: Результаты опытов подтверждают условие равновесия рычага: рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч: $$\frac{F_1}{F_2} = \frac{l_2}{l_1}$$