Лабораторна робота «Дослідження рівноваги тіла під дією кількох сил»

Фізика 10 клас. Академічний рівень

Лабораторна робота №3 «Дослідження рівноваги тіла під дією кількох сил»

Мета: з’ясувати умову рівноваги тіла з віссю обертання, коли на нього діє кілька сил, навчитися вимірювати моменти сил і з’ясувати умови рівноваги важеля.

Обладнання: лінійка, динамометр, штатив з муфтою, важіль, набір важків.

Підготовка до роботи

І. Готуючись до роботи, повторіть відповідний матеріал підручника.

ІІ. Дайте письмово відповіді на теоретичні запитання.

1.Що називають рівновагою тіл?
 

2.Що таке плече сили?

3.Що називають моментом сили? ( визначення, формула).

4.Що таке важіль?

5.Покажіть на рисунку кольоровими олівцями плечі сил . Підпишіть їх.

6. Сформулюйте умову рівноваги тіла, яке може обертатися навколо закріпленої осі.

Підготовка до виконання роботи

Установіть важіль на штативі та зрівноважте його за допомогою розташованих на кінцях рухомих гайок.

Дотримуйтесь правил техніки безпеки під час виконання лабораторної роботи.

Виконання роботи

Завдання 1.Визначте умову рівноваги важеля під дією двох сил.

1.Підвісьте два важки до лівої частини важеля на відстані приблизно 15 см від осі обертання ( див. рис.)

2.На іншій стороні важеля прикріпіть динамометр. Зрівноважте динамометром важіль.

3.Запишіть числове значення плечей сил:

4.Визначте вагу важків.

5.Визначте покази динамометра:

6. Обчисліть і запишіть моменти сил  та .

7.Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю.

8.Порівняйте відношення  з одиницею та зробіть висновок про перевірку правила моментів .

Висновок:

9.Обчисліть відносну похибку. , де

Завдання 2. Визначте умову рівноваги важеля під дією трьох сил.

1.Змініть установку: підвісьте важки, як показано на рисунку, у трьох точках. Підберіть вагу важків і плечі так, щоб важіль знаходився у стані рівноваги.

2.Визначте довжину плечей і вагу важків. Обчисліть і запишіть моменти сил та , .

3.Визначте моменти сил, що діють:

а) за годинниковою стрілкою; _____________

б) проти годинникової стрілки ______________.

4.Результати вимірювань та обчислень запишіть до таблиці

5.Зробіть висновок, за яких умов важіль знаходиться в стані рівноваги.

Додаткове завдання

Прикріпити до важеля у двох довільних точках тягарці масою по 100 г і більше. Визначте динамометром силу, яку треба прикласти до одного з кінців важеля вертикально вгору, щоб важіль був у рівновазі. Зробіть висновок.

Творче завдання.

За допомогою приладу, що використовується в лабораторній роботі, визначте вагу будь – якого тіла.

Додаткове обладнання: тіло невідомої маси.

Виконуючи роботу, дотримуйтесь узагальненого плану дій під час виконання експерименту. Звіт про виконану роботу надайте на окремому аркуші.

Зробіть узагальнений висновок про виконану роботу.