Сложение сил, направленных вдоль одной прямой и под углом

Эту лабораторную работу удобнее делать вдвоем.

Цель работы: научиться измерять равнодействующую двух сил. Для этого находят равнодействующую двух сил, направленных вертикально вниз, и равнодействующую двух сил, направленных под прямым углом.

Оборудование: металлическое колечко, набор гирь, 3 динамометра, нити.

Ход работы

1. Измерьте с помощью динамометра вес каждого из двух наборов гирь (Р₁ и Р₂). Учитывая пределы измерения сил школьным лабораторным динамометром, возьмите такие наборы гирь, чтобы сумма Р₁ и Р₂ не превышала 4 Н.

2. Привяжите к колечку 2 нити. Подвесьте к ним наборы гирь весом P₁ и Р₂.

3. Зацепив колечко крючком динамометра, осторожно поднимите колечко и гири. Когда гири покоятся, динамометр показывает модуль равнодействующей сил ₁ и ₂, направленных вертикально вниз. Сделайте вывод о том, чему равна равнодействующая сил, направленных в одну сторону, и запишите сделанный вами вывод в тетрадь.

4. Отвяжите от колечка нити. Положите колечко на стол, зацепите его крючками трех динамометров. Приложите к колечку три горизонтальные силы со стороны динамометров.

Перемещая динамометры, добейтесь, чтобы колечко находилось в равновесии, а силы, приложенные к колечку со стороны динамометров 1 и 2, были взаимно перпендикулярны, как показано на рисунке. В этом случае динамометр 3 показывает модуль равнодействующей двух взаимно перпендикулярных сил, приложенных к колечку со стороны динамометров 1 и 2.

Сделайте в тетради чертеж, на котором выполните графическое сложение сил ₁ и ₂ в этом случае. Проверьте, совпадает ли найденное вами на опыте значение равнодействующей сил ₁ и ₂ с модулем найденной графически векторной суммы сил. Запишите сделанный вывод в тетрадь.

5. Повторите опыт еще раз, изменив значения сил F₁ и F₂, и запишите результаты опытов и сделанные выводы в тетрадь.