§ 28. ДИНАМОМЕТРИ. ВИМІРЮВАННЯ СИЛ.
Будова динамометра (з грец. динаміс - сила; метрео - вимірюю) ґрунтується на тому, що сила пружності пружини за законом Гука прямо пропорційна видовженню (деформації) пружини.
ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО
1. Які прилади призначені для вимірювання сили?
Для вимірювання сили призначені динамометри.
2. Як можна виготовити найпростіший динамометр?
Найпростіший пружинний динамометр виготовляють так.
На дощечці закріплюють пружину, яка закінчується внизу стержнем з гачком; до верхньої частини стержня прикріплюють покажчик; на дощечці помічають положення покажчика - це нульовий штрих; потім до гачка підвішують важок масою 102 г (на цей тягарець діє сила тяжіння 1 Н, під дією сили 1 Н пружина розтягнеться, покажчик опуститься вниз, помічають його нове положення і навпроти позначки ставлять цифру 1); потім підвішують важки масою 204 г і ставлять позначку 2 (при такому положенні сила пружності пружини дорівнює 2 Н) і т. д. Якщо проміжки між позначками 3 і 1, 1 і 2, 2 і З і т. д. поділити на 5 однакових частин, так можна нанести поділки, які відповідають десятим частинам ньютона: 0,2; 0,4; 0,6 і т. д.
Проградуйована (означає з нанесеними на ній шкалою з поділками) таким чином пружина і буде найпростішим динамометром.
3. Наведіть приклади, де використовуються динамометри.
Для вимірювання сили; для визначення маси вантажу, яку можна підняти.
Лабораторна робота № 8
Дослідження пружних властивостей тіл.
Мета роботи: дослідити пружні властивості тіл (пружин). Прилади і матеріали: штатив з лапкою і муфтою, лінійка із сантиметровими або міліметровими поділками, набір пружин, гирі або набір важків, секундомір.
Хід роботи
1. Підвісьте до штатива з лінійкою пружину.
2. Підвісьте до пружини гирю або важок.
3. Визначте видовження пружини ∆х.
4. Знаючи масу гирі або важка, за формулою Ртяж = mg визначте силу тяжіння, яка діє на гирю або важок.
5. Гиря (важок), підвішена до пружини, знаходиться в стані спокою, тому Fтяж = Fпр, або mg = k∆х.
6. Із співвідношення mg = k∆х визначте жорсткість пружини к = mg/∆х.
7. Виконайте дослід з іншою пружиною. Зробіть висновки.
8. Заставте коливатися гирю або важок на пружині. Зафіксуйте секундоміром час, протягом якого гиря (важок) зробила 10 коливань. За формулою Т = t/N визначте період її коливань.
9. Виконайте аналогічний дослід з іншою пружиною, але тією самою гирею (важком). Визначте період її коливань.
10. Порівняйте результати дослідів. Зробіть висновки.
Для допитливих
1. Виготовте динамометр та проградуйте його шкалу.
2. За допомогою динамометра виміряйте силу, яку потрібно прикласти, щоб пенал рухався рівномірно по поверхні стола. Порівняйте цю силу з вагою пенала.
3. Дослідіть, чи залежить від стану (шорсткості) поверхні, по якій ковзає тіло, сила, яку потрібно прикласти до нього, щоб тіло рухалося рівномірно.