Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы

Число, месяц.

Лабораторная работа

По теме «Выяснение условий равновесия рычага»

Теоретическая часть

Рычаг. Равновесие сил на рычаге.

Рассмотрим самый простой и распространенный механизм – рычаг. Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. На рисунке 1 изображен рычаг, ось вращения которого О (точка опоры) расположена между точками приложения сил А и В. На рисунке 2 показана схема этого рычага. Обе силы F₁ и F₂ действующие на рычаг, направлены в одну сторону.

Рис.1

Рис. 2

Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы.

Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы.

Длина этого перпендикуляра и будет плечом данной силы.

ОА – плечо силы F₁; ОВ – плечо силы F₂;

Силы, действующие на рычаг, могут повернуть его вокруг оси на двух направлениях: по ходу или против хода часовой стрелки.

Так, сила F₁ вращает рычаг по часовой стрелке, а сила F₂ вращает его против хода часовой стрелки.

Условия, при котором рычаг находится в равновесии под действием приложенных к нему сил, можно устанавливать на опыте. При этом надо помнить, что результат действия силы зависит не только от ее числового значения (модуля), но и от того, в какой точке она приложена к телу и как направлена.

К рычагу по обе стороны от точки опоры подвешивают различные грузы так, чтобы рычаг каждый раз оставался в равновесии. Действующие на рычаг силы равны весам этих грузов. Для каждого случая измеряют модули сил и их плечи.

Из опыта на рисунке 2, видно, что сила 2 Н уравновешивает силу 4 Н. При этом, как видно из рисунка, плечо меньшей силы в 2 раза больше плеча большей силы.

На основании таких опытов было установлено условие (правило) равновесия рычага.

Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил

Момент силы.

Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по ходу часовой стрелки, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки.