Рычаг. Равновесие сил на рычаге

Опыт 169. Повторяются опыты 165 и 167.

С помощью простого механизма можно преобразовать силу.

Опыт 170. Делается попытка поднять гирю массой 5 кг с помощью круглого демонстрационного динамометра. Но динамометр рассчитан на максимальную силу 12 Н, и поэтому поднять гирю без риска испортить динамометр нельзя.

Гирю помещают на линейку, имеющую опору (рис. 128). Стержнем динамометра нажимают на свободный конец линейки. Гиря поднимается, несмотря на то, что динамометр отмечает сравнительно небольшую силу.

Рис. 128

При помощи рычага можно поднять такой тяжелый груз, который без рычага поднять нельзя.

Опыт 171. Демонстрируется модель рычага.

Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Опыт 172. К рычагу по обе стороны от точки опоры с помощью длинных стержней подвешивают неравные грузы так, чтобы рычаг оказался в равновесии в наклонном положении (рис. 129).

Рис. 129

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

Измеряются плечи сил.

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

Опыт 173. К рычагу подвешивают грузы так, чтобы при равновесии рычаг расположился горизонтально (рис. 130).

Рис. 130

Когда рычаг в равновесии расположен горизонтально, плечо силы равно расстоянию от точки приложения силы до точки опоры.

Опыт 174. К рычагу по обе стороны от точки опоры подвешивают различные грузы так, чтобы рычаг каждый раз оставался в равновесии в горизонтальном положении. Для каждого случая определяют модули сил и их плечи.

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