С-5 Перевірка теореми про рівновагу трьох непаралельних сил

М ета роботи

Дослідження рівноваги трьох непаралельних сил.

Прилади та приладдя

1. Експериментальна установка (рис. С5.1).

2. Вантажі: Р₁=1,9 Н; Р₂=2,4 Н; Р₄=4,2 Н.

3. Терези.

4. Гирі.

5. Лінійка.

Опис установки

На вертикальній пластині А₁А₂А₃А₄ (рис. С5.1) встановлюється стержень В₁В₅ вагою Q з допомогою нерозтяжних ниток КВ₅ та СВ₁. Причому, нитка СВ₁ перекинута через нерухомий блок і прикріплена до спіральної пружини Д. На стержень В₁В₅ в точці В_j, (j=2, 3, 4) підвішується вантаж Р _і (і =1, 2, 4). Кути a₁ та a₂ між нитками та

Рисунок. С5.1.

стержнем В₁В₅ визначаються з допомогою кутомірів закріплених на стержні в точках В₁ та В₅.Горизонтальність основи на яку встановлена пластина А₁А₂А₃А₄ перевіряється за допомогою ватерпаса.

Теоретична частина

Підвісимо вантаж Р _і , наприклад в точці В₂. Стержень В₁В₅ (рис.С5.2)знаходиться в рівновазі під дією системи сил 0; де Т₁, Т₂ - реакції відповідно нитки СВ₁ та КВ₅; Q - вага стержня. Сили та замінимо однією силою (рис.С5.3). Таким чином, на стержень В₁В₅ діє врівноважена система сил 0. Тоді у відповідності до теореми про три сили, лінії дії сил перетинаються в точці 0 (рис.С5.2).

Рисунок С5.2.

Рисунок С5.3.

Експериментальна частина

1. Стержень зняти з площини .

2. З допомогою важелів визначити вагу стержня .

3. Виміряти довжину стержня та відстань між точками (і=2,3,4,5).

4. Визначити жорсткість С пружини Д. (рис. С5.1)

де -вага тіла, що підвищується в точці до пружини - деформація (розтяг) пружини під дією вантажу .

5. Стержень прикріплюється до ниток в точках та .

6. На стержень в точці (j=2,3,4) підвішується вантаж (і=1,2,4). Точка та вантаж вибирають з таблиці С6.1.

Таблиця С6.1

№ бригад
Точка
Вантаж

7. З допомогою кутомірів визначаємо (рис. С5.1)

8. Деформація пружина D (рис. С5.1) знаходиться за допомогою лінійки N.

9. Результати вимірів заносимо в таблицю С6.2.

Таблиця С6.2

№ п/п

Знайти середнє значення

10. Визначити натяг нитки

11. З допомогою кутів креслимо у вибраному масштабі стер-жень (рис. С5.2)

12. До стержня прикладаємо сили

13. Знаходимо лінію дії сили Р- рівнодіючої сил та . (рис. С5.2, С5.3).

14. Знаходимо точку О перетину лінії сили та , графічним або аналітичним методом.

15. Графічним методом визначаємо силу , враховуючи сили Р і Т1.

16. Визначаємо аналітичним методом () зусилля

17. Порівняємо результати визначення зусиль в нитках графічним

() та аналітичним () методами і знаходимо похибку.

,

Контрольні запитання

1. Які фактори впливають на точність експериментально визначеного зусилля в нитці ?

2. Записати аналітичні умови рівноваги збіжної системи сил.

3. Що таке силовий багатокутник?

4. При яких умовах силовий багатокутник буде замкнений?

Дата добавления: 2015-11-30