Оборудование: штатив с закреплённой на нем осью, рычаг, набор грузов, динамометр, линейка. Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.
Не раскручивайте рычаг. Не роняйте и не бросайте грузы.
Ход работы
Рассмотрите измерительные приборы, находящиеся у вас на столе. Определите цену их деления.
2. Уравновесьте с гаек рычаг в горизонтальном положении.
3. Подвесьте в произвольной точке одного из плеч рычага груз массой 102 г (или несколько грузов).
4. В произвольном месте другого плеча рычага прикрепите динамометр и измерьте силу F, необходимую для удержания рычага в равновесии в горизонтальном положении.
5. С динамометра измерьте вес груза (грузов) Р .
6. Измерьте плечи L1 и L2 действующих сил.
7. Повторите действия согласно пунктам 3-6 несколько раз, изменяя как количество грузов, так и плечи сил. Результаты измерений запишите в таблицу.
8. Вычислите числовые значения моментов сил F и Р.
М1 = Р * L1, М 2 = Р * L2.
Запишите значения моментов сил в таблицу.
9. Сравните во всех опытах М1 и М2 и сделайте соответствующий вывод.
10. Проверьте для каждого опыта соотношение
11. Результаты вычислений запишите в таблицу. Сравните левую и правую части равенства. Сделайте вывод
Экспериментальное задание. С установки, которую вы использовали в лабораторной работе, измерьте массу какого-нибудь тела. Опишите опыт.
Контрольные вопросы:
Что называют плечом силы?
Какую физическую величину называют моментом силы?
Каково условие равновесия тела, имеющего закреплённую ось вращения?
Что такое рычаг? Какое свойство рычага вы экспериментально выяснили?
Объяснение:
Если к амперметру, рассчитанному на максимальную силу тока I=2А, присоединить шунт сопротивлением r=0,5Ом, то цена деления шкалы амперметра возрастет в 10 раз. Определить, какое добавочное сопротивление необходимо присоединить к тому же амперметру, чтобы его можно было использовать как вольтметр, измеряющий напряжение до u=220В. Решение: Так как цена деления амперметра возросла в 10 раз, то и максимальное значение тока, измеряемое им, возросло в 10 раз. В задаче 3135 было показано, что сопротивление шунта r= RA n−1 . В нашем случае n=10, поэтому сопротивление амперметра RA=(n−1)r=9r. На такой амперметр (без добавочных сопротивлений) можно подавать максимальное напряжение umax=IRA=9Ir=9В. Этим прибором необходимо измерять напряжение в m= u umax = 220 9 раз большее. Для этого, как показано в задаче 3136, последовательно к прибору подключают добавочное сопротивление Rд=(m−1)RA=(m−1)9r=( 220 9 −1)⋅9⋅0,5Ом=105,5Ом.