Лабораторная работа № 5. Выяснение условия равновесия рычага

Цель работы: проверка справедливости правила моментов.

Вспомним правило рычага, открытое еще великим греческим ученым Архимедом в III в. до н.э.: при использовании рычага выигрыш в силе определяется отношением плеч приложенных сил. Введя обозначения такие, как например, на рис.2, это правило принимает вид формулы:

(1).

Перепишем (1) в виде:

(2)

Физическая величина, равная произведению силы на плечо называется моментом силы. Рычаг находится в равновесии только тогда, когда момент (или сумма моментов, если их несколько) силы, вращающий рычаг против часовой стрелки численно равен сумме моментов сил, вращающих его по часовой стрелке; т.е. тогда, когда:

(3)

Это соотношение называется правилом моментов. Оно непосредственно следует из выражения (2).

Перед выполнением этой работы советуем вам вспомнить работу № 2.

Пример выполнения работы:

Подвесим на уравновешенный рычаг два груза на расстоянии l₁ = 18 см.

Методом проб и ошибок подвесим три таких же груза на расстоянии l₁ = 12 см.

Заполним таблицу:

М₁ = 2Н•0,18м = 0,36 Н/м; М₂ = 3Н•0,12м = 0,36 Н/м.

Вывод: т.к. рычаг находится в равновесии, а

то правило моментов справедливо.