Решение: Равновесие рычага
Используя рычаг, 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 8 см и один груз на расстоянии 16 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 8 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 $\pm 2\ \text{мм}$.
Решение по шагам
5 шаговНа штативе закрепляют рычаг с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. Слева от оси подвешивают два одинаковых груза на расстоянии $8\ \text{см}$ и один такой же груз на расстоянии $16\ \text{см}$. Справа к концу рычага на расстоянии $8\ \text{см}$ прикрепляют динамометр.
Изменяя силу натяжения динамометра, устанавливают рычаг в горизонтальном положении и считывают показание динамометра $F_\text{изм}$.
Плечо силы измеряют от оси вращения до линии действия силы динамометра: $l = (0{,}080 \pm 0{,}002)\ \text{м}$.
Момент силы динамометра относительно оси рычага находят по формуле $M = Fl$.
С учётом показания динамометра результат записывают в виде $M = F_\text{изм} \cdot 0{,}080\ \text{Н}\cdot\text{м}$. Численное значение зависит от фактической массы грузов и показания динамометра, которые в условии не приведены.
Сила и плечо измеряются экспериментально: $F = (F_\text{изм} \pm 0{,}1)\ \text{Н}$, $l = (0{,}080 \pm 0{,}002)\ \text{м}$; момент силы равен $M = F_\text{изм} \cdot 0{,}080\ \text{Н}\cdot\text{м}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Берут расстояние между грузом и концом рычага вместо плеча силы.
Не переводят 8 см в 0,080 м.
Забывают указать абсолютные погрешности измерений.
Подставляют массу груза вместо силы, измеряемой динамометром.
Указывают численное значение момента без проведения измерения силы.