Розв'язання вправ та завдань до підручника «Фізика» В. Д. Сиротюк 7 клас - 2015 рік

МЕХАНІКА

РОЗДІЛ 3. МЕХАНІЧНА РОБОТА ТА ЕНЕРГІЯ

§ 46. Момент сили. Умови рівноваги важеля

Запитання до вивченого

1. Важіль має такі характеристики. Точка прикладання сили — це точка, у якій на важіль діє інше тіло.

Вісь обертання — пряма, що проходить через нерухому точку опори важеля О і навколо якої він може вільно обертатися.

Лінія дії сили — це пряма, уздовж якої напрямлена сила.

Плече сили — найкоротша відстань від осі обертання тіла О до лінії дії сили. Плече сили позначають літерою d. Одиницею плеча сили в СІ є один метр (1 м).

2. Плече сили — найкоротша відстань від осі обертання тіла О до лінії дії сили.

3. Момент сили М — це фізична величина, значення якої визначають добутком модуля сили F що обертає тіло, та її плеча d: М = Fd.

Одиницею моменту сили в СІ с один нью- тон-метр (1 Н∙м), який дорівнює моменту сили 1 Н, прикладеної до плеча 1 м.

4. Момент сили — важлива фізична величина, яка характеризує дію сили, показує, що вона залежить і від модуля сили, і від її плеча.

5. Важіль перебуває в рівновазі тоді, коли значення сил, які діють на нього, обернено пропорційні плечам цих сил. Або важіль перебуває в рівновазі під дією двох сил, якщо значення моменту сили, яка обертає важіль проти руху годинникової стрілки, дорівнює значенню моменту сили, яка обертає його за рухом годинникової стрілки.

Лабораторна робота № 11. Вивчення умови рівноваги важеля

Мета роботи: на дослідах перевірити, при якому співвідношенні сил і їх плечей важіль перебуває в рівновазі. Перевірити правило моментів.

Прилади і матеріали: важіль на штативі, набір важків, динамометр, лінійка з міліметровими поділками.

Хід роботи

1. Зрівноважте важіль, обертаючи гайки на його кінцях так, щоб він розмістився горизонтально (мал. 284),

2. Підвісьте два важки на лівій частині важеля на відстані 10 см від осі обертання. Дослідом установіть, на якій відстані справа від осі обертання треба підвісити:

1) 1 важок; 2) 2 важки; 3) 3 важки; 4) 4 важки.

3. Вважаючи, що кожний тягарець важить 1 Н, запишіть дані та результати вимірювань у таблицю.

№ досліду

F1, Н

d1, м

F2, Н

d2, м

F1/F2

d2/d1

1

2

0,10

1

0,20

2

2

2

2

0,10

2

0,1

1

1

3

2

0,10

3

0,07

0,7

0,7

4

2

0,10

4

0,05

0,5

0,5

4. Обчисліть відношення сил і відношення плечей для кожного з дослідів. Зробіть висновки.

5. Перевірте правило моментів сил. Зробіть висновки.

6. Підвісьте три важки справа від осі обертання важеля на відстані 6 см. За допомогою динамометра визначте силу, яку треба прикласти на відстані 15 см від осі обертання справа від важків, щоб важіль був у рівновазі. Як напрямлені в цьому випадку сили, що діють на важіль? Виконайте малюнок.

7. Обчисліть відношення значень сил і плечей для цього випадку й зробіть висновки.

Висновок: Важіль перебуває в рівновазі коли добуток сили на плече для лівої та правої частин важеля між собою рівні. Також в ході роботи ми перевірили правило моментів.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити