Учебное пособие: Елементарні відомості з механіки
Вага — це сила, прикладена не до тіла, а до опори.
Існує два способи зважування тіл: 1(на пружинних терезах) і 2 (на важільних терезах). Обидва ці способи принципіально різні.
Якщо вимірювати пружинними терезами вагу одного і того ж тіла на різних висотах над поверхнею Землі, то можна помітити, що із збільшенням висоти вага тіла зменшується. Це зменшення ваги не велике, але однакове для всіх тіл. При підніманні на 1 км вага зменшується на 0,0003 своєї величини.
Так само вага тіла змінюється залежно від географічної широти місцевості: в міру наближення до екватора вага тіла зменшується. Всяке тіло, перенесене з полюса на екватор, зменшується у вазі приблизно на 0,006 його ваги на полюсі.
Якщо тіло зважувати на важільних терезах, то в будь-якому місці ми матимемо завжди один і той же результат. Важільні терези показують масу тіла. Маса тіла ніколи не змінюється.
У місці зберігання еталона маси /Севрі/ числове значення маси тіла дорівнює числовому значенню його ваги. І кг = І кГ. В інших місцях на Землі цього збігу не буде.
На Місяці вага тіла зменшується у 6 разів, бо сила тяжіння Місяця у 6 разів менша, ніж сила тяжіння Землі.
Динамометром називають прилад для вимірювання сили (від грецьких слів динаміс — сила, метрео — вимірюю).
Будова найпростішого /пружинного/ динамометра грунтується на порівнянні будь-якої сили з силою пружності пружини. На дощечці, обклеєній білим папером, закріплюють пружину, яка закінчується внизу стержнем з гачком /мал.78/. До верхньої частини стержня прикріплюють покажчик. При нерозтягнутій пружині покажчик показує нульову позначку. До гачка підвішують тягарець в 100г. Пружина розтягнулася. Проти покажчика пишуть 100г, потім 200г і т.д. Відстані між поділками 0 і 100; 100 і 200; 200 і 300 і т.д. треба поділити на 10 однакових частин. Проградуйована пружина й буде найпростішим динамометром. (Проградуювати прилад - значить нанести на нього шкалу з поділками).
Для вимірювання м’язової сили руки при стисканні кисті в кулак застосовують ручний динамометр — силомір /мал. 79/. Для вимірювання сили тяги трактора — тяговий динамометр /мал.80/.
1. Опишіть дослід на взаємодію двох різних візків.
2. Який з цих візків мав більшу масу?
3. Що взято за одиницю маси?
4. Що називається вагою тіла?
5. У чому відмінність ваги тіла від сили тяжіння, що діє на тіло? На які тіла діє кожна сила?
6. Розповісти про будову динамометра.
Лабораторна робота
27 ГРАДУЮВАННЯ ПРУЖИНИ Й ВИЗНАЧЕННЯ ВАГИ ТІЛА З ДОПОМОГОЮ ДИНАМОМЕТРА
Мета роботи — навчитися градуювати пружину, виготовляти шкалу з ціною поділки 10г і за її допомогою визначати вагу тіла.
Прилади і матеріали — динамометр, шкалу якого закрито папером, набір тягарців масою по 100г, штатив з муфтою, лапкою і кільцем.
Вказівки до роботи.
1. Закріпіть динамометр із закритою шкалою вертикально в ланці штатива. Позначте горизонтальною рисочкою початкове положення покажчика динамометра: — це буде нульова поділка шкали.
2. Підвісьте до гачка динамометра тягарець масою 100г. Нове положення покажчика динамометра також позначте горизонтальною рискою на папері.
З. Підвішуйте до динамометра другий, третій і четвертий тягарці такої самої маси /100г/, щоразу позначаючи рисочками на папері положення покажчика /мал.37/.
4. Зніміть динамометр із штатива і проти горизонтальних рисочок, починаючи з верхньої, поставте числа 0,100,200,300,400. Над. числом 0 пишіть г.
5. Виміряйте відстані між сусідніми рисочками. Чи однакові вони?
6. Відстані 0-100. І00-200, 200-300, 300-400 поділіть на 10 рівних частин. Ціна поділки буде 10г.
7. Виміряйте проградуйованим динамометром вагу кільця від штатива, лапки штатива, інших твердих тіл.
28 СИЛА ТЕРТЯ
Санчата, спустившись з гори, на горизонтальному шляху зменшують свою швидкість і нарешті зупиняються. Хлопчик, розбігшись, ковзає по льоду, але, який би не був гладенький лід, хлопчик усе-таки зупиняється., Зупиняється і велосипед, коли велосипедист припиняє обертати педалі. Зупиняється верстат, коли вимкнути двигун. У всіх випадках зменшується швидкість. Але ми знаємо, що причиною зміни швидкості є сила.
Сила, яка виникла під час руху одного тіла по поверхні іншого, прикладена до рухомого тіла і напрямлена проти руху, називається силою тертя. /мал. 81а/.
Однією з причин виникнення сили тертя є шорсткість поверхонь стичних тіл. Навіть гладенькі на вигляд поверхні мають нерівності, горбики і подряпини. На малюнку І9а ці нерівності зображено у збільшеному вигляді. Коли одне тіло ковзав або котиться по поверхні іншого, ці нерівності зачіпаються одна за одну і створюють силу, яка затримує рух.