Лабораторна робота № 11 (Інтерактивна). Умови рівноваги важеля.

Інтерактивне моделювання

Перед виконанням лабораторної роботи дослідіть умову рівноваги важеля за допомогою симуляції.

Дослід 1. Умови рівноваги важеля з використанням тягарців

Мета досліду: дослідити, від чого залежить рівновага важеля, та перевірити правило моментів сил.

Порядок виконання досліду

1. Підготуйте важіль.
   Переконайтеся, що важіль розташований горизонтально, а його вісь обертання знаходиться посередині.
2. Виберіть найбільший тягарець.
   Перетягніть його мишею та підвісьте на правій стороні важеля, наприклад на відстані 4 поділки від осі обертання. Після встановлення тягарця його положення поки що не змінюйте.
3. Виберіть менший тягарець.
   Перетягніть його на ліву сторону важеля та підвісьте на певній відстані від осі обертання.
4. Перевірте рівновагу.
   Подивіться, чи залишається важіль горизонтальним. Якщо важіль нахилився в один із боків, рівноваги немає.
5. Досягніть рівноваги.
   Не змінюючи положення великого тягарця справа, переміщуйте менший тягарець уздовж лівої частини важеля. Змінюйте його відстань від осі обертання доти, доки важіль не стане горизонтальним.
6. Якщо одного малого тягарця недостатньо, додайте зліва ще один малий тягарець. Після цього знову змінюйте їхнє положення, доки важіль не встановиться горизонтально.
7. Зафіксуйте результат.
   Коли важіль перебуває в рівновазі, не переміщуйте тягарці. Виміряйте відстань від осі обертання до кожного тягарця.
8. Заповніть перший рядок таблиці.
   Для кожного боку важеля запишіть:
   • масу тягарців m;
   • силу тяжіння F;
   • плече сили l;
   • момент сили M = Fl.
9. Перевірте правило моментів.
   Порівняйте моменти сил зліва і справа. Якщо важіль перебуває в рівновазі, вони повинні бути приблизно однаковими: M₁ ≈ M₂.
10. Проведіть другий дослід.
    Обережно зніміть тягарці з важеля: перетягніть кожен тягарець із місця підвішування у вільну область симуляції. Потім повторіть дослід, використовуючи іншу комбінацію тягарців або інші відстані від осі обертання.
11. Заповніть другий рядок таблиці та знову порівняйте моменти сил.

Таблиця результатів дослідів

Як заповнювати таблицю: після встановлення рівноваги важеля запишіть масу вантажу та його плече. Значення сили та моменту сили обчислюються автоматично.

Дослід	Сторона	Маса m, г	Сила F, Н	Плече l, см	Момент сили M, Н·м
1	ліва		—		—
	права		—		—
2	ліва		—		—
	права		—		—
3	ліва		—		—
	права		—		—

Автоматичний розрахунок: F = mg,    M = Fl

Для розрахунків використано g = 10 Н/кг. Масу вводьте в грамах, плече — у сантиметрах.