Лабораторна робота № 11. Вивчення умови рівноваги важеля

Мета роботи. 1. Навчитися визначати момент сили. 2. Перевірити на досліді правило рівноваги важеля.

Обладнання. 1. Шкільний лабораторний важіль. 2. Штатив. 3. Набір важків масою по 100 г. 4. Динамометр. 5. Лінійка (мірна стрічка).

Хід роботи

1. Удома заздалегідь повторіть §46 підручника.

2. Закріпіть важіль у штативі і зрівноважте його в горизонтальному положенні, обертаючи гайки на кінцях важеля.

3. У першому досліді зліва на відстані 20 см від осі обертання важеля закріпіть один важок із масою m₁ = 100 г. При цьому на важіль з боку важка діятиме сила F₁, що є вагою важка, причому F₁ = P₁ = m₁g. Дані цього вимірювання і наступні заносьте у звітну таблицю.

4. Справа до важеля прикріпіть два таких самих важки і, пересуваючи підвіс уздовж важеля, досягніть такого положення рівноваги, щоб важіль перебував у горизонтальному положенні. Сила F₂ = P₂ = m₂g, де m₂ = 200 г. Виміряйте плечі сил l₁ і l₂.

5. У другому досліді перемістіть важок зліва ближче до осі обертання або далі від неї і знайдіть положення важків на правій частині важеля, при якому він перебуватиме у горизонтальному положенні рівноваги. Виміряйте плечі сил.

6. У третьому досліді до лівого плеча важеля на відстані 10-20 см від осі обертання підвісьте три важки з масою по 100 г, а до правого — у довільній точці прикріпіть динамометр. Розтягаючи пружину динамометра вертикально вниз, досягніть горизонтального положення рівноваги важеля. Зніміть показ динамометра і виміряйте плечі сил.

7*. Додаткове завдання. Перевірте правило рівноваги важеля для випадку, коли обидві сили діють на важіль з одного боку по відношенню до осі його обертання. Використовуйте важки і динамометр. Виміряйте плечі сил і обчисліть їхні моменти. Зробіть відповідний висновок.

8. Результати вимірювань занесіть у таблицю і проведіть відповідні розрахунки.