ID: 00040333
Источник: ФИПИ
Собираем установку. Рычаг закрепляем в штативе и, пока на нём ничего не висит, добиваемся горизонтального положения — иначе собственный вес рычага добавит лишний поворот. Слева от оси вешаем два груза на расстоянии 16 см и один груз на расстоянии 8 см от оси. Справа, на расстоянии 16 см от оси, цепляем динамометр и тянем вниз, пока рычаг снова не станет горизонтальным.
Почему так. Каждая сила, приложенная к рычагу, старается его повернуть, и это стремление измеряют моментом силы — произведением силы на плечо. Плечо — расстояние от оси вращения до линии, вдоль которой действует сила. Рычаг остаётся неподвижным, когда моменты, поворачивающие его влево-вниз, в сумме равны моментам, поворачивающим вправо-вниз. Каждый груз школьного набора весит примерно $P_1 = 1$ Н.
Формула. Момент силы: $M = F \cdot l$; условие равновесия рычага: $M_{лев} = M_{прав}$.
Измерения. Плечо справа измеряем линейкой: $l = (0{,}160 \pm 0{,}002)$ м. Силу снимаем с динамометра в тот момент, когда рычаг горизонтален: $F = (2{,}5 \pm 0{,}1)$ Н.
Расчёт. Момент справа: $M = F \cdot l = 2{,}5 \cdot 0{,}16 = 0{,}40$ Н·м. Проверяем через левую сторону: $M_{лев} = 2 \cdot 1 \cdot 0{,}16 + 1 \cdot 0{,}08 = 0{,}32 + 0{,}08 = 0{,}40$ Н·м — сходится. Момент силы измеряется в ньютон-метрах (Н·м).