Мета роботи: перевірити на досліді, коли важіль перебуває у рівновазі, перевірити правило моментів.
Прилади і матеріали: важіль, штатив, набір важків відомої маси, лінійка.
Теоретичні відомості
Важіль - це тверде тіло, яке має вісь обертання. Рівновага важеля означає, що важіль перебуває у спокої. Щоб з’ясувати, коли важіль під дією прикладених до нього сил буде у рівновазі, потрібно знати плечі сил - найкоротші відстані від точки обертання до напряму дії сил. Важіль перебуває у рівновазі, коли сили, що діють на нього, обернено пропорційні плечам цих сил F1/F2=l2/l1/ (1), де F1, F2 – сили, що діють на ліву і праву частини важеля, l1, l2 – плечі цих сил. Важіль буде у рівновазі, коли сума моментів сил, що обертають важіль за годинниковою стрілкою, дорівнюють сумам моментів сил, що обертають важіль проти годинникової стрілки. Це правило відоме як правило моментів. Момент сили – це добуток сили на плече: M=Fd (2).
Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами, не допускайте їх падіння і руйнування. Не допускайте падіння тягарців, не наближайтеся близько до важеля.
Хід роботи
- Зрівноважте важіль гайками на його кінцях так, щоб він розмістився горизонтально.
- Закріпіть на лівій частині важеля на певній відстані один тягарець.
- На правій частині важеля підвісьте один тягарець і, змінюючи плече важеля, знайдіть таке положення, коли важіль буде у рівновазі.
- Обчисліть сили тяжіння, що діють на тягарці (Fт=mg), де Fт-сила тяжіння, m- маса тіла, g- стале число(g=9,8 Н/кг).
- Виміряйте плечі сил (відстань від точки обертання до напряму дії сили).
- Змінюйте кількість тягарців справа і зліва і, змінюючи і плечі сил, установіть важіль у рівновазі (можливі варіанти: зліва 2,3 тягарці, справа 1,2).
- Обчисліть сили, виміряйте плечі сил.
- Для кожного досліду визначте моменти сил, що діють на ліве і праве плечі за формулою (2). Порівняйте ці моменти, зробіть висновки.
- Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:
|
№
досліду
|
Ліва частина важеля
|
Права частина важеля
|
|
Сила
F1, H
|
Плече сили
l1, м
|
Момент
сили
М1, Н×м
|
Сила
F2, H
|
Плече сили
l2, м
|
Момент
сили
М2, Н×м
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
|
- Перевірте умову рівноваги важеля для кожного досліду (формула 1).
- Зробіть висновок.
Заповнити бланк проведення лабораторної роботи і відправте вчителю
(дані візьміть з відео)
|
