Фізика. Повторне видання. 7 клас. Бар’яхтар

Лабораторна робота № 11. З’ясування умови рівноваги важеля

Мета: перевірити дослідним шляхом, яким має бути співвідношення сил і їхніх плечей, щоб важіль перебував у рівновазі.

Обладнання: важіль; штатив із муфтою та лапкою; набір тягарців масою по 100 г; динамометр; учнівська лінійка.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Підготовка до експерименту

1. Перед виконанням роботи згадайте відповіді на такі запитання.

  • 1) Що називають важелем і де застосовують важелі?
  • 2) Що називають плечем сили?
  • 3) Що таке момент сили?

2. Визначте ціни поділок шкал вимірювальних приладів.

3. Закріпіть на лапці штатива важіль і зрівноважте його за допомогою регулювальних гайок.

Експеримент

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац підручника).

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці.

1. Підвісьте з одного боку від осі обертання важеля один тягарець, з іншого боку — два тягарці.

2. Пересуваючи тягарці, зрівноважте важіль (рис. 1).

Рис. 1

3. Виміряйте за допомогою лінійки плечі d1 і d2 відповідних сил F1 і F2.

4. Вважаючи, що вага одного тягарця дорівнює 1 Н, запишіть значення сил F1 і F2.

5. Повторіть дослід, підвісивши на одній половині важеля два, а на іншій — три тягарці (рис. 2).

Рис. 2

6. Підвісьте праворуч від осі обертання на відстані 12 см три тягарці (рис. 3). Значення сили F2 дорівнюватиме загальній вазі цих тягарців. Визначте за допомогою динамометра, яку силу F1 потрібно прикласти в точці, що лежить на відстані 8 см правіше від точки підвішення тягарців, щоб утримувати важіль у рівновазі.

Рис. 3

Опрацювання результатів експерименту

  • 2) обчисліть момент M1 сили, що повертає: важіль проти ходу годинникової стрілки, і момент M2 сили, що повертає важіль за ходом годинникової стрілки.

2. Закінчіть заповнення таблиці.

Аналіз експерименту та його результатів

На підставі проведених дослідів порівняйте відношення сил, що діють на важіль, і відношення його плечей. Зробіть висновок, у якому: 1) сформулюйте умову рівноваги важеля; 2) проаналізуйте, які чинники вплинули на точність вимірювань.

Творче завдання

Зберіть пристрій, як показано на рис. 4. Виконайте необхідні вимірювання та визначте моменти сил, що діють на важіль. Знайдіть суму моментів. Зробіть висновок про умову рівноваги важеля в цьому експерименті.

Рис. 4

ГДЗ до підручника можна знайти тут.