Шешімі: Равновесие рычага
Используя рычаг, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Два груза подвесьте слева от оси вращения рычага на расстоянии 10 см и один груз на расстоянии 15 см слева от оси вращения. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 10 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении. Абсолютная погрешность измерения силы равна $\pm 0{,}1\ \text{Н}$, абсолютная погрешность измерения расстояния равна $\pm 2\ \text{мм}$.
Шешім по шагам
6 қадамСхема установки должна содержать горизонтальный рычаг, закреплённый на штативе с возможностью вращения вокруг оси. Слева от оси подвешены два груза на плече $0{,}10\ \text{м}$ и один груз на плече $0{,}15\ \text{м}$. Справа к концу рычага на плече $0{,}10\ \text{м}$ прикладывается сила динамометром.
Момент силы определяется произведением силы на её плечо.
$$M = Fl$$Для правой силы результат измерения записывают с учётом заданной абсолютной погрешности.
$$F = (F_\text{изм} \pm 0{,}1)\ \text{Н}$$Плечо силы равно 10 см, то есть с учётом погрешности измерения:
$$l = (0{,}100 \pm 0{,}002)\ \text{м}$$После измерения силы динамометром вычисляют момент силы. Численное значение силы тяжести одного груза в условии не приведено, поэтому численное значение момента определяется экспериментально.
$$M = F_\text{изм} \cdot 0{,}100\ \text{Н·м}$$Условие равновесия также можно записать через силу тяжести бір груза $P$:
$$F \cdot 0{,}10 = 2P \cdot 0{,}10 + P \cdot 0{,}15 = 0{,}35P$$M = F_\text{изм} \cdot 0{,}100\ \text{Н·м}, где $F_\text{изм}$ — показание динамометра; численное значение невозможно определить без измерения силы или указания массы груза.
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют расстояние 10 см как 10 м или не переводят его в метры.
Не указывают абсолютные погрешности измерения силы и плеча.
Складывают силы вместо моментов сил.
Не учитывают, что плечо силы равно перпендикулярному расстоянию от оси вращения до линии действия силы.
Записывают численное значение момента без измерения силы динамометром или без массы грузов.