Конспект по физике 7 класс параграф 30 + Ответы на вопросы. Краткое содержание § 30. ДИНАМОМЕТР по учебнику Пёрышкина (базовый уровень). Конспект по пунктам параграфа. Код материалов: Физика Конспект №30.
Вернуться к Списку конспектов
§ 30. ДИНАМОМЕТР
Конспект параграфа 30.
Динамометр (от греч. динамис — сила, метрео* — измеряю) — это прибор для измерения силы.
Основная часть большинства динамометров — пружина, которая может быть разной в зависимости от назначения прибора.
Принцип действия
- Принцип действия динамометра основан на сравнении любой силы с силой упругости пружины.
- Под действием силы (например, силы тяжести груза) пружина деформируется. Возникает сила упругости, которая уравновешивает приложенную силу.
- Так как сила упругости прямо пропорциональна деформации пружины, по величине деформации (растяжению) можно определить измеряемую силу.
Виды и применение динамометров
- Бытовой динамометр — безмен, используется для измерения веса тела (проградуирован в единицах массы).
- Медицинский динамометр — используется для измерения мышечного тонуса и отслеживания восстановления после травм.
- Кистевой динамометр (силомер) — измеряет мускульную силу руки.
- Тяговые динамометры — используются для измерения больших сил (тяговые усилия локомотивов, тракторов, буксиров).
- По принципу действия, помимо механических, существуют гидравлические и электронные динамометры. В электронных динамометрах принцип действия основан на преобразовании деформации в электрический сигнал.
Вопросы на стр. 103
№ 1. Что значит измерить какую-либо силу?
Измерить силу — значит сравнить её с другой, принятой за единицу измерения, силой. В динамометрах измеряемая сила сравнивается с силой упругости пружины, величина которой известна по её деформации.
№ 2. Каким прибором измеряют силу?
Силу измеряют прибором, который называется динамометр.
№ 3. В чём заключается принцип действия простейшего динамометра?
Принцип действия простейшего динамометра заключается в том, что измеряемая сила уравновешивается силой упругости пружины. По величине деформации (растяжения) этой пружины, которая прямо пропорциональна силе упругости, судят о величине измеряемой силы.
№ 4. Приведите примеры известных вам динамометров.
Примерами динамометров являются: лабораторный динамометр, бытовой безмен, медицинский кистевой динамометр (силомер) и тяговые динамометры для измерения усилий машин.
УПРАЖНЕНИЕ 18
№ 1. Рассмотрите динамометры, изображённые на рисунке 80. Определите цену деления шкалы каждого динамометра и вес каждого груза…
(Примечание: общий алгоритм ответа, основанный на стандартных учебных заданиях.)
Для определения цены деления шкалы динамометра нужно найти разность значений у двух соседних оцифрованных штрихов и разделить её на количество делений между ними. Вес груза определяется по положению указателя на шкале. Для изображения силы (веса) в тетради выбирается удобный масштаб (например, 1 Н = 1 см), сила изображается в виде стрелки, приложенной к точке подвеса груза, направленной вертикально вниз.
№ 2. По рисунку 81 определите, чему равна сила, действующая на нижний конец пружины (масса одного груза 100 г). Сравните деформации пружины в случаях а и б.
(Примечание: Ответ даётся на основе типовых условий задачи.)
Сила тяжести, действующая на груз массой 100 г, равна примерно 1 Н (F = m * g, где g ≈ 10 Н/кг). В случае (а) на пружину действует сила тяжести одного груза (1 Н), в случае (б) — двух грузов (2 Н). Деформация пружины (растяжение) в случае (б) будет в два раза больше, чем в случае (а), так как сила упругости (и, соответственно, деформация) прямо пропорциональна приложенной силе.
№ 3. * В быту часто используются пружинные весы. Возьмитесь за петельку одной рукой, за крючок — другой и потяните. Следите за показанием стрелки. Можно ли эти весы использовать в качестве динамометра?
Да, пружинные весы (безмен) можно использовать в качестве динамометра, так как их устройство и принцип действия аналогичны: измеряемая сила растягивает пружину, а стрелка указывает на величину этой силы. Однако их шкала часто проградуирована в единицах массы (кг или г), поэтому для получения значения силы в ньютонах показания нужно пересчитать.
ЗАДАНИЕ 22
№ 1. Изготовьте динамометр и с его помощью измерьте силу тяжести, действующую на ластик.
(Примечание: Это практическое задание, требующее изготовления прибора. Ответ описывает последовательность действий.)
Следуя указанию, нужно закрепить пружину на дощечке, установить стрелку-указатель и отметить положение «0». Затем, подвесив грузик известной массы (например, 102 г создаёт силу тяжести ~1 Н), отметить на шкале деление, соответствующее этой силе. Поделив этот отрезок на 10 частей, получим цену деления 0,1 Н. Подвесив ластик к крючку, по растяжению пружины можно определить действующую на него силу тяжести.
№ 2. * Определите жёсткость пружины изготовленного вами динамометра.
Жёсткость пружины `k` определяется по закону Гука: `k = F / x`, где `F` — сила, вызвавшая деформацию (например, 1 Н от грузика известной массы), а `x` — величина растяжения пружины под действием этой силы (в метрах). Измерив линейкой, насколько сместился указатель от нуля при подвешивании грузика, и подставив значения в формулу, можно рассчитать жёсткость пружины в Н/м.
Вы смотрели: конспект по физике к учебнику 7 класса §30. ДИНАМОМЕТР. Краткое содержание темы учебника. Ответы на вопросы в конце параграфа. Код материалов: Физика Конспект №30.