- •Дорогі друзі!
- •Вступ
- •Розділ 1
- •Фізика як природнича наука. Методи наукового пізнання
- •§ 1. Фізика — наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища
- •§ 2. Початкові відомості про будову речовини. Молекули. Атоми
- •§ 3. Наукові методи вивчення природи
- •Лабораторна робота № 1
- •§ 5. Похибки й оцінювання точності вимірювань
- •Лабораторна робота № 2
- •§ 6. Творці фізичної науки. Внесок українських учених у розвиток фізики
- •Підбиваємо підсумки розділу 1 «Фізика як природнича наука. Методи наукового пізнання»
- •Завдання для самоперевірки до розділу 1 «Фізика як природнича наука. Методи наукового пізнання»
- •Чому в сучасному світі важко загубитись
- •Теми рефератів і повідомлень
- •Теми експериментальних досліджень
- •Розділ 2
- •Механічний рух
- •§ 8. Матеріальна точка. Траєкторія руху. Шлях. Переміщення
- •§ 9. Рівномірний рух. Швидкість руху
- •§ 10. Графіки рівномірного руху
- •§ 12. Нерівномірний рух. Середня швидкість нерівномірного руху
- •§ 13. Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Період обертання
- •§ 14. Швидкість рівномірного руху по колу
- •Лабораторна робота № 4
- •Лабораторна робота № 5
- •Завдання для самоперевірки до розділу 2 «Механічний рух»
- •Космодром в океані
- •Теми рефератів і повідомлень
- •Теми експериментальних досліджень
- •Розділ 3
- •Взаємодія тіл. Сила
- •ЧАСТИНА І. СИЛА. ВИДИ СИЛ
- •§ 16. Явище інерції
- •§ 17. Інертність тіла. Маса як міра інертності
- •Лабораторна робота № 6
- •§ 18. Густина. Одиниці густини
- •Лабораторна робота № 7
- •§ 19. Учимося розв’язувати задачі
- •§ 20. Сила — міра взаємодії. Графічне зображення сил. Додавання сил
- •§ 21. Деформація тіла. Види деформації
- •§ 22. Сила пружності. Закон гука
- •Лабораторна робота № 8
- •§ 23. Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість
- •§ 24. Тертя. Сили тертя
- •Лабораторна робота № 9
- •Завдання для самоперевірки до розділу 3. «Взаємодія тіл. Сила». Частина 1. Сила. Види сил
- •§ 25. Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску
- •§ 26. Тиск газів і рідин. Закон паскаля
- •§ 27. Гідростатичний тиск
- •§ 28. Атмосферний тиск і його вимірювання. Барометри
- •§ 30. Гідравлічні машини. Насоси
- •§ 31. Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда
- •§ 32. Умови плавання тіл
- •Лабораторна робота № 10
- •§ 33. Судноплавство та повітроплавання
- •Завдання для самоперевірки до розділу 3 «Взаємодія тіл. Сила»
- •Підбиваємо підсумки розділу 3 «Взаємодія тіл. Сила»
- •Навіщо нирцю повітряна куля
- •Теми рефератів і повідомлень
- •Теми експериментальних досліджень
- •Розділ 4
- •Механічна робота та енергія
- •§ 34. Механічна робота. Одиниці роботи
- •§ 35. Потужність
- •§ 36. Енергія. Потенціальна енергія тіла
- •§ 37. Кінетична енергія тіла. Повна механічна енергія
- •§ 38. Закон збереження і перетворення механічної енергії
- •§ 39. Момент сили. Умови рівноваги важеля
- •Лабораторна робота № 11
- •§ 40. Рухомий і нерухомий блоки
- •§ 41. Прості механізми. «Золоте правило» механіки
- •§ 42. Коефіцієнт корисної дії механізмів
- •Лабораторна робота № 12
- •Завдання для самоперевірки до розділу 4 «Механічна робота та енергія»
- •Навіщо свідомо знищувати автомобілі
- •Відповіді до вправ та завдань для самоперевірки
- •Алфавітний покажчик
Розділ 4. МЕХАНІЧНА РОБОТА ТА ЕНЕРГІЯ
ЛАБОРАТОРНА Робота № 11
Тема. З’ясування умови рівноваги важеля.
Мета: перевірити дослідним шляхом, яким має бути співвідношення сил і їхніх плечей, щоб важіль перебував у рівновазі.
Обладнання: важіль, штатив із муфтою та лапкою, набір тягарців масою по 100 г, динамометр, учнівська лінійка.
ВказівКи до роботи
Підготовка до експерименту
1.Перед тим як виконувати роботу, згадайте відповіді на такі запитання.
1)Що називають важелем і де застосовують важелі?
2)Що називають плечем сили?
3)Що таке момент сили?
2.Визначте ціну поділки шкал вимірювальних приладів.
3.Закріпіть на лапці штатива важіль і зрівноважте його за допомогою регулювальних гайок.
|
Експеримент |
|
Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці. |
Номер |
|
|
|
|
За ходом |
|
|
|
|
|
|
|
Проти ходу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
годинникової стрілки |
годинникової стрілки |
|
|
F1 |
|
|
|
l2 |
M1 +M2 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
дослі |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1, |
|
|
|
M2 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н м |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
F |
, Н |
|
|
l |
, м |
|
|
F , м |
l , Н |
|
|
F |
|
|
|
l |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н м |
Н м |
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Підвісьте з одного боку від осі обертання важе- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ля один тягарець, з іншого боку — два тягарці. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Пересуваючи тягарці, зрівноважте важіль |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис. 1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
F1 |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Виміряйте за допомогою лінійки плечі l і |
l |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
F . |
|
|
|
1 |
2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F2 |
|
|
|
|
|
|
|
відповідних сил |
і |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Вважаючи, що вага одного тягарця дорів- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нює 1 Н, запишіть значення сил |
|
і |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F1 |
F2. |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Повторіть дослід, підвісивши на одній полови- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ні важеля два, а на іншій — три тягарці (рис. 2). |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Підвісьте праворуч від осі обертання на від- |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стані 12 см три тягарці. Значення сили F1 дорів- |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нюватиме загальній вазі цих тягарців. Визначте |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
за допомогою динамометра, яку силу F2 |
потрібно |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прикласти в точці, що лежить на відстані 8 см |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
правіше від точки підвішування тягарців, щоб |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
утримувати важіль у рівновазі |
(рис. 3). |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
242
§ 39. Момент сили. Умови рівноваги важеля
|
Опрацювання результатів експерименту |
||||
|
1. |
Для кожного досліду: |
|
|
|
|
|
1) знайдіть відношення сил F1 |
і від- |
||
|
|
ношення плечей |
l |
F2 |
|
|
|
2 ; |
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2) обчисліть момент M1 |
сили, що по- |
||
|
|
вертає важіль проти ходу годиннико- |
|||
|
|
вої стрілки, і момент M2 |
сили, що по- |
||
|
|
вертає важіль за ходом годинникової |
|||
|
|
стрілки; |
|
|
|
|
|
3) знайдіть суму моментів сил, що ді- |
|||
|
|
ють на важіль (нагадуємо, що момент |
|||
|
|
сили, яка обертає важіль за ходом |
|||
|
|
годинникової стрілки, треба брати зі |
|||
|
2. |
знаком «–»). |
|
|
|
|
Закінчіть заповнення таблиці. |
|
|||
|
Аналіз експерименту та його |
|
|||
|
результатів |
|
|
|
|
На підставі проведених дослідів порівняйте відношення сил, що діють на важіль, і відношення його плечей. Зробіть висновок, у якому сформулюйте умову рівноваги важеля, проаналізуйте, які чинники вплинули на точність ваших вимірювань.
H
F2
F1
Рис. 3
H
Рис. 4
+ |
Творче завдання |
|
Зберіть пристрій, як показано на рис. 4. Виконайте необхідні вимірювання та визначте |
||
|
||
|
моменти сил, що діють на важіль. Знайдіть суму моментів. Зробіть висновок про умову |
|
|
рівноваги важеля в цьому експерименті. |
Фізика і техніка в Україні
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара.
Перший набір студентів Дніпропетровський національний університет здійснив у 1918 р. Тоді в ньому навчалося 2750 осіб. Першим ректором університету був відомий учений-біолог В. П. Карпов. За час свого існування заклад підготував понад 130 тис. фахівців.
Перетворення закладу на один із провідних вишів України пов’язується з ім’ям академіка В. І. Моссаковського, який був ректором університету в 1964–1986 рр. З 1951 р. Дніпропетровський університет розпочав підготовку фахівців з ракетобудування, пізніше з’явилися наукові школи в галузях математики, механіки, фізики, радіоелектроніки. Зважаючи на загальнодержавне й міжнародне визнання результатів діяльності, Дніпропетровському університету було надано статус національного. Зараз в університеті навчаються понад 20 тис. студентів за 89 спеціальностями.
243