1. Таблица результатов опытов
F1 H
li м
F2 H
12 м
s
1
2
Порядок выполнения
1. Уравновесит рычаг.
2. При помощи динамометра узнайте вес грузика.
3. Подвесить на правой части рычага два груза на расстоянииот оси вращения. Записать 1 в первом опыте.
4.
Слева подвесьте один груз. Запишите в таблицу значение силы "2, с которой он действует на рычаг.
5. Уравновесьте рычаг. Измерьте длину 1 левого плеча и длину 2 правого плеча рычага. Записать эти значения в таблицу.
6. Вычислить отношение и Вычисления записать в тетрадь и таблицу.
7. На левой части рычага добавить еще один грузик. Уравновесить рычаг. Записать в таблицу значения действующих сил и длину плечей.
8.
Вычислить отношение 2 и для второго опыта. Вычисления записать в тетрадь и таблицу.
9. На левую часть рычага добавить третий грузик. Повторить действия, описанные ранее.
заполнить таблицу
Ниже — подробное решение и понятная методика по данному заданию про рычаг. Я объясню физику пошагово, дам шаблон таблицы и приведу пример с цифрами, чтобы показать порядок работы. Если у тебя будут реальные числа из твоего эксперимента (из картинки или твоих записей), я с удовольствием заполним таблицу именно твоими данными.
1) Что считается в задаче (теория)
- Момент силы (торк) относительно оси вращения: τ = F · l, где F — сила тяжести на грузике (измеренная динамометром как вес, Н), l — плечо рычага, расстояние от оси вращения до точки подвешивания груза.
- Равновесие рычага: сумма моментов слева равна сумме моментов справа.
Обычно считается так: сумма правых моментов = сумма левых моментов.
- Если на правой стороне два груза с силами F1 и F2 на расстояниях lR1 и lR2, а на левой стороне — один груз F_L на расстоянии lL, то равновесие даёт:
F_L · lL = F1 · lR1 + F2 · lR2
- В твоём задании есть:
- две правые груза (F1 и F2) на разных расстояниях от оси,
- один левый груз (F_L) на расстоянии от оси,
- после каждого шага добавляются дополнительные грузы и новые расстояния.
- В таблице обычно записывают: значения сил на грузиках, расстояния до оси (плечи), вычисляемые моменты слева и справа и отношение (скорее всего отношение τ_L к τ_R, которое как правило должно быть 1 при идеальном равновесии).
2) Как правильно действовать и что записывать на каждом шаге
Шаги твоего задания можно структурировать так:
- Шаг 1. Уравновесить рычаг с двумя грузами на правой стороне.
- Подвесь правые груза на заданные расстояния от оси.
- При помощи динамометра узнать веса F1 и F2 (в Н).
- Отношение torques пока не считай до измерения левого плеча; главное — понять, как они взаимодействуют.
- Шаг 2. Сперва слева подвесьте один груз и измерьте силу F_L (или вес этого грузика).
- Запиши F_L в таблицу.
- Шаг 3. Уравновесьте рычаг и измерьте длины плеч:
- lL — расстояние от оси вращения до точки подвешивания левого груза;
- lR2 — расстояние от оси вращения до точки подвешивания второго (правого) груза, если это удобнее для записи.
- Запиши эти расстояния в таблицу.
- Шаг 4. Вычисли торк справа и слева:
- τ_R = F1·lR1 + F2·lR2
- τ_L = F_L·lL
- Запиши оба торкa в таблицу.
- Шаг 5. Вычисли отношение:
- Отношение R = τ_L / τ_R (для идеального равновесия R ≈ 1). Запиши в таблицу.
- Шаг 6. У каждого следующего опыта добавляй ещё грузик слева, снова уравновешивай, повторяй измерения и вычисления.
- Фиксируй новые значения F_L' (для нового левого груза, или суммарную силу слева, если добавлялись несколько грузов), новые плечи lL и lR (если точки подвешивания изменяются), и новый τ_L, τ_R.
- Повтори вычисление отношения.
Если хочется строго по твоим шагам, можно оформить как:
- В опыте 1: F1, F2 на правой стороне, F_L на левой, измерены lL и lR2, вычислены τ_R, τ_L и отношение.
- В опыте 2: добавлен ещё один груз слева (F_L2 на плечо lL2), снова уравновешено, записаны новые значения и новое отношение.
- В опыте 3: добавлен третий груз слева и повторение процедуры.
3) Шаблон таблицы для заполнения
Я даю простой текстовый шаблон, чтобы можно было просто вписать числа. Можно потом перенести в Excel или в тетрадь.
Шаблон столбцов (для каждого опыта):
- Опыт (1, 2, 3 ...)
- F1 (на правом первом положении) — вес на первом правом грузе, Н
- lR1 (м) — расстояние до первого правого груза от оси
- F2 (на правом втором положении) — вес на втором правом грузе, Н
- lR2 (м) — расстояние до второго правого груза от оси
- F_L (на левом положении) — вес левого груза, Н
- lL (м) — расстояние до левого груза от оси
- τ_R (Н·м) — суммарный момент справа: F1·lR1 + F2·lR2
- τ_L (Н·м) — момент слева: F_L·lL
- Отношение τ_L / τ_R — безразмерная величина (примерно 1 при равновесии)
- Примечания — коротко, что именно было сделано в опыте, какие особенности учтены
Пример заполнения (для иллюстрации, числа произвольные)
- Опыт 1:
- F1 = 2.0 Н, lR1 = 0.25 м
- F2 = 1.5 Н, lR2 = 0.40 м
- F_L = 3.0 Н, lL = 0.30 м
- τ_R = 2.0×0.25 + 1.5×0.40 = 0.50 + 0.60 = 1.10 Н·м
- τ_L = 3.0×0.30 = 0.90 Н·м
- Отношение τ_L/τ_R = 0.90 / 1.10 ≈ 0.82 (неравновесие)
- Примечания: в этом опыте левый груз потребовал доли момента, чтобы приблизиться к равновесию; баланс удалось привести ближе после регулировки F_L или плеча
- Пример того же опыта с идеальными условиями (для наглядности):
- Пусть F1 = 2.0 Н, lR1 = 0.25 м; F2 = 1.5 Н, lR2 = 0.40 м
- τ_R = 1.10 Н·м
- Выбрал левый груз F_L = τ_R / lL, пусть lL = 0.275 м → F_L = 1.10 / 0.275 ≈ 4.00 Н
- τ_L = 4.00 × 0.275 = 1.10 Н·м
- τ_L/τ_R = 1.0 (равновесие)
Важно: реальные значения должны давать R близкое к 1 после правильной калибровки.
4) Что мне нужно от тебя, чтобы заполнить твой стол по твоим данным
Чтобы точно заполнить таблицу и дать детальное решение по твоим числам, пришли, пожалуйста:
- Номера опытов (1-й, 2-й, 3-й и т.д.)
- Веса на правой стороне: F1, F2 (в Н или в гравитах, переведём)
- Расстояния до правых грузов от оси вращения: lR1, lR2 (в м)
- Вес слева: F_L (или массы, если динамометр даёт массу)
- Расстояние до левого груза: lL (в м)
- Любые дополнительные пояснения к твоим записям или фото таблицы
После того как ты вышлешь конкретные числа или изображение таблицы, я:
- заполню твои таблицы по каждому опыту,
- дам детальные вычисления для τ_R, τ_L и отношения,
- укажу, где и какие допущения сделаны,
- при необходимости предложу график зависимости отношения от изменений веса слева или расстояний.
Если хочешь, могу также подготовить готовый Excel-файл с формулами для автоматического подсчета τ_R, τ_L и отношения на каждом опыте. Просто скажи, какие именно данные есть.