Решение экспериментальных задач на равновесие твёрдого тела

Решение экспериментальных
задач на равновесие твёрдого
тела
Повторительно-обобщающий урок
Какие тела называются
абсолютно твёрдыми?
Абсолютно твердое тело это идеальная модель тела,
изменением размеров и
формы которого в данных
условиях можно пренебречь.
Что понимается под
равновесием в статике?
Состоянием равновесия называют
состояние покоя или состояние
равномерного прямолинейного
движения
Какие виды равновесия вы
знаете?
• устойчивое равновесие :
• неустойчивое равновесие
• безразличное равновесие:
Первое условие
равновесия.
Векторная сумма всех сил, действующих
на тело, равна нулю:
n

 Fi  0
i 1
Второе условие равновесия.
Алгебраическая сумма моментов всех сил,
действующих на тело, относительно
любой точки равна нулю:
n
M i  0
i 1
Момент силы относительно
оси вращения
Произведение силы на плечо: M = F . l
Плечо силы - расстояние от оси
вращения до линии действия силы.
(обозначают буквами l или d).
Момент силы, вращающий тело
против часовой стрелки, считают
положительным, по часовой
стрелке -отрицательным
Центр масс (тяжести)
Центр масс системы материальных
точек- точка, радиус-вектор которой

определяется выражением:
mr
 
n
rc 
i 1
n
i i
m
i 1
i
Центр тяжести – точка, относительно
которой сумма моментов сил тяжести всех
частиц тела равна нулю. В этой точке
приложена сила тяжести тела.
В однородном поле тяготения центр
тяжести и центр масс совпадают.
Проверка второго условия равновесия
твердого тела.
Оборудование: линейка; динамометр; штатив с муфтой; рычаг;
набор грузов.
Порядок выполнения работы:
1.Установите рычаг на штатив и уравновесьте
его в горизонтальном положении с помощью
расположенных на его концах передвижных гаек.
2. Подвесьте в некоторой точке одного из плеч
рычага груз.
рис.1
3. Прикрепите к другому плечу рычага динамометр и
определите силу, которую необходимо приложить к рычагу
для того, чтобы он находился в равновесии.
4. Измерьте с помощью линейки длины плеч рычага.
5. С помощью динамометра определите вес груза Р.
6. Найдите абсолютные значения моментов сил Р и F.
7. Найденные величины занесите в таблицу:
l1, м
l2, м
P, Н
8. Сравните отношение
F, Н
M1=P· l1, Н· м
M2=F· l2, Н· м
М1
М2
с
единицей
и
сделайте
вывод
о
погрешности
экспериментальной проверки правила моментов.
9. Повторить опыт с другими параметрами: длины плеча или
веса груза.
10. Сделайте вывод и запишите его в тетрадь.
Определение центра тяжести
плоской пластины
Оборудование: плоская фигура произвольной формы из картона,
гвоздь, отвес, штатив с муфтой и лапкой, линейка.
Порядок выполнения работы:
1. За любое из отверстий, имеющихся в фигуре, подвесьте ее
на гвоздь, зажатый в лапке штатива.
2. Наденьте на гвоздь нить отвеса. Остро отточенным
карандашом отметьте точкой положение нити отвеса.
Сняв пластинку, проведите прямую через точку подвеса и
отмеченную точку (см. рис. 2)
З. Подвесьте фигуру за другие отверстия и проделайте
аналогичные операции.
Рис. 2
4. Убедитесь, что точка пересечения линий есть центр тяжести фигуры.
5. Сделайте вывод и запишите его в тетрадь.
6. Пластинку вложить в тетрадь.