Перейти к содержимому
Блог сайта Физя.рф
Блог сайта Физя.рф

Урок 24. Измерение сил. Динамометр

 

Сила упругости пружины возрастает во столько же раз, во сколько возрастает удлинение пружины.

 

 

На этом основано устройство прибора для измерения силы – динамометра. Его название произошло от греческих слов динамис — «сила» и метрео – «измеряю».

Простой динанометр может быть устроен следующим образом: наверху пластины закреплён верх пружины на каком-нибудь выступающем стержне. В качестве стержня, например, может быть использован шуруп, ввинченный в пластину не до конца.

 

 

Пружина хороша тем, что допускает значительные растяжения. Так как витков много, деформация каждого из них будет маленькой. Благодаря этому закон Гука работает даже при больших растяжениях пружины.

На её нижнем конце подвешен крючок, на который можно вешать груз. Также на её нижнем конце закрепляется стрелка-указатель.

Дальше нужно проградуировать прибор, то есть нанести на него шкалу с делениями. Единицами измерения будут Ньютоны. Это нужно указать на приборе.

Отметим сначала нулевое деление. Оно соответствует положению указателя при нерастянутой пружине.

 

 

Затем на крючок подвешивается груз массой 1/9,8 кг. Дело в том, что на груз именно с такой массой действует сила 1 Н. 1/9,8 кг – это приблизительно 102 г.

 

 

Под действием силы 1 Н пружина растягивается. Новое положение указателя отмечаем на пластине штрихом и ставим 1. То есть такое растяжение пружины соответствует силе в 1 Н.

Прикрепляем груз массой 204 г. Новое положение указателя будет соответствовать 2 Н.

 

 

Дальше масса груза увеличивается каждый раз на 102 г, и наносятся штрихи, рядом с которыми числа будут больше предыдущих на 1. Это продолжается до тех пор, пока не доберёмся до значения, которое мы захотим сделать верхним пределом измерений. Пусть в нашем случае это будет 3 Н. Подвешиваем гирьку массой 306 г и узнаём, где поставить штрих, который соответствует 3 Н.

 

 

Затем каждый промежуток между штрихами можно разделить на другие равные промежутки. Давайте разделим на 5 равных промежутков. Мы получили деления, которые соответствуют 0,2 Н.

 

 

Простой динамометр готов. Его непосредственная задача в том, чтобы измерять разного рода силы, которые действуют на пружину.

Но если его проградуировать в единицах массы, то его можно использовать для измерения массы. Тогда динамометр можно назвать пружинными весами. Примером таких весов служит безмен, который используется там, где нет возможности использовать стационарные весы.

 

 

В предыдущих уроках мы знакомились с другим видом весов — с рычажными весами.

У них есть преимущество по сравнению с пружинными весами. Рычажные весы сравнивают силу, с которой гиря действует на чашку, и силу, с которой взвешиваемое тело действует на другую чашку. Если эти весы переместить на Луну, то они будут работать и там.

 

 

На Луне сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле. Значит, во сколько раз уменьшится сила, с которой действует гиря на чашку, во столько же раз уменьшится сила, с которой действует взвешиваемое тело на другую чашку. Весы окажутся в равновесии, то есть покажут правильный результат.

А пружинные весы на Луне, покажут массу в 6 раз меньше реальной. То есть данные будут неверными.

 

 

Чтобы они работали на Луне, нужно учесть меньшую силу тяжести. Для этого нужно изменить их шкалу, то есть заново проградуировать.

На самом деле, если нужны сверхточные измерения на Земле, то у пружинных весов сохраняется этот же недостаток. Сила тяжести, которая действует на одну и ту же массу, в разных местах Земли немножко отличается.

 

 

Поэтому если на одних и тех же сверхточных пружинных весах взвешивать один и тот же предмет, например, на полюсе и экваторе, показания будут немножко отличаться.

Пружинные весы покажут точные результаты только в тех местах, где они проградуированы. То есть там, где составлена их шкала. В другом месте их нужно градуировать заново.

 

 

  • I. Введение в физику
    • Урок 1 . Физика – наука о природе
    • Урок 2. Научные методы изучения природы
    • Урок 3. Физические величины и единицы их измерения
    • Урок 4. Измерение физических величин. Цена деления шкалы измерительного прибора. Нониус
    • Урок 5. Вычисление и измерение площади фигур
    • Урок 6. Вычисление и измерение объемов тел
    • Урок 7. Точность измерений
    • Урок 8. Преобразование единиц измерения физических величин
    • Урок 9. Мега-, макро- и микромир
  • II. Строение вещества
    • Урок 10. Атомы и молекулы
    • Урок 11. Броуновское движение. Диффузия
    • Урок 12. Взаимодействие молекул. Смачивание и несмачивание
    • Урок 13. Агрегатные состояния вещества
  • III. Взаимодействие тел
    • Урок 14. Механическое движение. Скорость
    • Урок 15. Средняя скорость. Вычисление пути и времени движения
    • Урок 16. Координаты тела. График движения. График скорости
    • Урок 17. Инерция. Взаимодействие тел. Инертность
    • Урок 18. Масса тела. Единицы массы
    • Урок 19. Измерение массы тела на весах
    • Урок 20. Плотность. Единицы плотности
    • Урок 21. Сила. Единицы силы. Изображение сил
    • Урок 22. Сила тяжести
    • Урок 23. Сила упругости. Закон Гука
    • Урок 24. Измерение сил. Динамометр
    • Урок 25. Вес тела
    • Урок 26. Сложение сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая
    • Урок 27. Сила трения. Коэффициент трения
    • Урок 28. Трение качения. Трение в жидкостях и газах
  • IV. Давление
    • Урок 29. Давление. Единицы давления
    • Урок 30. Методы увеличения и уменьшения давления
    • Урок 31. Давление газа
    • Урок 32. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля
    • Урок 33. Давление в жидкости и газе
    • Урок 34. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда
    • Урок 35. Сообщающиеся сосуды
    • Урок 36. Атмосферное давление
    • Урок 37. Барометр-анероид
    • Урок 38. Атмосферное давление на разных высотах
    • Урок 39. Манометры
    • Урок 40. Жидкостный поршневой насос
    • Урок 41. Гидравлический пресс
    • Урок 42. Действие жидкости и газа на погружённое в них тело. Закон Архимеда
    • Урок 43. Плавание тел
    • Урок 44. Плавание судов
    • Урок 45. Воздухоплавание
  • V. Работа. Мощность. Энергия
    • Урок 46. Механическая работа
    • Урок 47. Мощность
    • Урок 48. Простые механизмы. Рычаг
    • Урок 49. Момент силы
    • Урок 50. Блоки
    • Урок 51. Золотое правило механики
    • Урок 52. Коэффициент полезного действия (КПД) механизма
    • Урок 53. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Превращения энергии
© 2025 Блог сайта Физя.рф