Динамометр. Лабораторная: градуирование пружины

Динамометр

Чтобы измерить силу, нужен прибор. Этот прибор называется динамометром.

Что такое динамометр

Динамометр (от греч. динамис — сила, метрео — измеряю) — это прибор для измерения силы.

Принцип действия основан на законе Гука: сила упругости пружины пропорциональна её удлинению.

Устройство простого динамометра

Основные части:

• пружина — упругий элемент
• стрелка — указатель на шкале
• шкала — отградуирована в ньютонах
• крючок — для крепления груза
• корпус — защищает механизм

При действии силы пружина растягивается, стрелка перемещается по шкале. Чем больше сила, тем больше растяжение.

Градуирование пружины

Чтобы динамометр показывал силу в ньютонах, его нужно отградуировать — нанести шкалу.

Для этого используют тела известной массы:

1. Подвешивают груз массой $102\,\text{г}$ — он действует с силой $1\,\text{Н}$.
2. Отмечают положение стрелки — это отметка «1 Н».
3. Подвешивают $204\,\text{г}$ — отметка «2 Н».
4. И так далее.

Один ньютон ($1\,\text{Н}$) — это сила, с которой тело массой около $102\,\text{г}$ притягивается Землёй.

Виды динамометров

• учебный — простой, с пружиной (используют в школе)
• медицинский — для измерения силы мышц (силомер)
• тяговой — для измерения больших сил (тяга трактора, локомотива)
• электронный — с цифровым дисплеем

Применение

• измерение силы трения
• измерение веса тела
• измерение мышечной силы (в медицине и спорте)
• контроль тяговых усилий в технике

Лабораторная работа: градуирование пружины

Цель: проградуировать пружину и измерить с её помощью силу.

Оборудование: динамометр (без шкалы или с пустой шкалой), набор грузов массой по $102\,\text{г}$, линейка.

Ход работы:

1. Отметьте нулевую отметку (без груза).
2. Подвесьте один груз ($1\,\text{Н}$), отметьте.
3. Добавьте второй, третий, четвёртый груз — отмечайте каждый раз.
4. Соедините отметки — это шкала в ньютонах.
5. Подвесьте тело неизвестной массы и определите силу по шкале.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое динамометр? На каком законе основан его принцип действия?
2. Из каких частей состоит простой динамометр?
3. Как отградуировать пружину динамометра?
4. Какие виды динамометров вы знаете?
5. Где применяются динамометры в жизни и технике?