5. Виміряйте довжину рухомого важеля і обчисліть місцезнаходження його центру маси. Запишіть в таблицю довжину плеча центру маси.
6. Підвісьте важки масою m = 100 г по черзі на інші гачки, що знаходяться на відстань 16 см і 28 см від осі обертання рухомого важеля і повторіть кроки 3-5 досвіду.
Обробка даних, висновки і питання:
1. Схематично зобразіть важіль з важками і динамометром і відзначте сили, що діють на важіль.
2. Поясніть, чому силу тяжіння, що діє на рухомий важіль, можна відзначити з середини важеля. За яких умов це неможливо?
3. Виведіть формулу, за допомогою якої можна обчислити масу важеля.
4. На підставі результатів двох дослідів двічі проведіть обчислення маси важеля. Маса важеля, обчислена на підставі першого досвіду: _______________. Маса важеля, обчислена на підставі другого досвіду: _______________.
5. Які фактори, що призводять до похибки обчислень маси важеля?
6. При проведенні якого досвіду ви отримали більш точні результати? Поясніть, чому так відбувається.
Вивчення нерухомого та рухомого блоків
Мета: дослідним шляхом перевірити умова рівноваги блоку і визначити виграш в силі при його використанні.
Обладнання: штатив, нерухомий і рухомий блоки, набір вантажів масою 100 г кожен, динамометр, лінійка, нитка довжиною 80 - 100 см.
Порядок виконання роботи
2. Повторіть досвід з двома і чотирма вантажами. Обчисліть і занесіть в таблицю 1 відношення для всіх дослідів і зробіть висновок про виграш в силі, який дає нерухомий блок. Малюнок 1
Показання динамометра, Н
3. Ліву петлю нитки зачепите за лапку штатива, а праву надіньте на гачок динамометра. Рухомий блок з вантажем масою помістіть на нитку (рис. 2). Утримуючи вантаж в рівновазі, зніміть і занесіть в таблицю 2 показання динамометра і вага Р вантажу.
4. Повторіть досвід з двома і чотирма вантажами. Обчисліть і занесіть в таблицю 2 відношення і зробіть висновок про виграш в силі, який дає рухливий блок.
Показання динамометра, Н
5. Зміцніть в штативі лінійку (рейку) довжиною 80 - 100 см і рухливий блок з чотирма вантажами. Відзначте мітками на лінійці (рейці) положення осі блоку і точки А кріплення динамометра до нитки.
6. За допомогою динамометра підійміть вантажі на 10 - 15 см вертикально вгору. Відзначте мітками нове положення осі блоку і точки А.
7. Виміряйте і занесіть в таблицю 3 значення і. зробіть висновок.
8. Обчисліть роботу сили тяжіння, що діє на вантаж і роботу сили пружності пружини динамометра. Отримані значення занесіть в таблицю 3. Порівняйте і зробіть Малюнок 3 висновок.
Сила тяжіння вантажу, Н
Показання динамометра, Н
Висота підйому осі блоку, м
Висота підйому динамометра, м
Робота сили тяжіння вантажу (), Дж
Робота сили пружності пружини динамометра (), Дж
Дайте відповідь на питання
1. Чим відрізняється рухомий блок від нерухомого?
2. Як змінилися б результати дослідів 1, 2, 3 і 4 якби блоки мали велику масу (були виготовлені з металу)?
3. У чому полягає сенс «золотого правила механіки»?
4. Чи буде однаковим ККД рухомого блоку при підйомі одного, двох, трьох, чотирьох вантажів? Відповідь обґрунтуйте.