Global EE

Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00011102

Задание №17. Лабораторная Работа

Механика

№2. Задание 17

ID: 00011102

Используя рычаг, линейку, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 6 см и один груз на расстоянии 12 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 6 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $±0,1$ Н, абсолютную погрешность измерения расстояния с помощью линейки равной $±2$ мм.

В бланке ответов № 2:
1) зарисуйте схему экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта момента силы;
3) укажите результаты измерений приложенной силы и длины плеча;
4) запишите числовое значение момента силы.

Источник: ФИПИ

Решение

Собираем рычаг на штативе. Слева от оси подвешиваем грузы: два груза на расстоянии $6$ см и один груз на расстоянии $12$ см от оси. Чтобы рычаг был в равновесии, момент силы, приложенной справа, должен равняться суммарному моменту грузов слева.

Правило моментов. Момент силы $M = F \cdot d$ (сила, умноженная на плечо — расстояние от оси). Рычаг в равновесии, когда сумма моментов слева равна моменту справа.

Считаем момент грузов слева. Вес одного груза $P$ измеряем динамометром. Момент слева: $M = P\cdot 2 \cdot 0{,}06 + P \cdot 1 \cdot 0{,}12$. При весе одного груза $P=1$ Н это $M = 0{,}12 + 0{,}12 = 0{,}24$ Н·м.

Вывод. Чтобы удержать рычаг в равновесии, к правому концу нужно приложить силу с таким же моментом — около $0{,}24$ Н·м (это сила примерно $4$ Н на плече $6$ см).

Ответ

Момент для равновесия ≈ 0,24 Н·м (при весе груза 1 Н).

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)