Домашняя лабораторная работа №10
Тема: «Выяснение условия равновесия рычага»
Оборудование: линейка, карандаш, резинка, монеты старого образца (1 коп, 2
коп, З коп, 5коп).
Ход работы:
1 Положить под середину линейки карандаш, чтобы линейка находилась в
2 Положить на один конец линейки резинку.
3 Уравновесить рычаг с монет.
4 Учитывая, что масса монет старого образца 1коп - 1г, 2коп - 2г, Зкоп - Зг,
5коп - 5г. Вычислить массу резинки , m 1кг.
5 Сместить карандаш к одному из концов линейки.
6 Измерить плечи l1 и 12,в м.
7 Уравновесить рычаг с монет, m 2 ,кг.
8 Определить силы, действующие на концы рычага F1= m1g, F2=m 2g
9 Вычислите момент сил M1=F1l 1, М2=Р212
10 Заполните таблицу.
m 1, кг
m 2, кг
F 1, Н*м
F2, Н*м
М1 , Н*м
M 2, Н*м
11 Сделать вывод.
2) Напишем первый закон Ньютона (сумма всех сил = 0, при этом силы - это вектора):
N + mg + Fтр = 0.
Спроецируем вектора на оси OX и OY:
OX: mg sinα - u N = 0
(в этой записи мы учли, что Fтр = u N, где u - коэф-т трения, N - сила нормальной реакции опоры)
OY: N - mg cosα = 0,
N = mg cosα (!)
Подставим формулу (!) в OX:
mg sinα - u mg cosα = 0, откуда
u = tgα.
таким образом, масса бруска не нужна, важен только угол наклонной плоскости
При этом у нас по условию: V(левая часть)=2V(правая часть)
Тогда, воспользовавшись законом Бойля-Мариотта, можно записать в виде: PлV=2PпV
По уравнению Менделеева-Клапейрона: PV = m R T / M
Тогда можно переписать в виде: m(левая часть) R T / M = 2m(правая часть) R T / M
Так как T=const, то после сокращений получим ответ на поставленный вопрос задачи: m(левая часть) = 2m(правая часть), то есть, масса газа в правой части цилиндра больше в два раза массы газа в левой части цилиндра.