Номер 2, страница 84 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-43. Простые механизмы. Вариант № 2 - номер 2, страница 84.

Решение.

В основе действия лабораторных весов лежит простой механизм — рычаг.

Лабораторные весы, как правило, представляют собой равноплечий рычаг. Их основной частью является коромысло — твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной точки опоры. К концам коромысла на равном расстоянии от точки опоры подвешены чаши. Таким образом, плечи сил, действующих на чаши, равны друг другу ($l_1 = l_2$).

Принцип действия весов основан на условии равновесия рычага. Рычаг находится в равновесии, когда моменты сил, вращающие его по часовой стрелке и против часовой стрелки, равны. Момент силы $\text{M}$ равен произведению модуля силы $\text{F}$ на её плечо $\text{l}$: $M = F \cdot l$.

Условие равновесия для весов: $M_1 = M_2$.

Так как плечи рычага равны ($l_1 = l_2$), то для равновесия необходимо, чтобы силы, действующие на чаши, были также равны: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2 \implies F_1 = F_2$.

Сила, действующая на каждую чашу, — это вес находящегося на ней тела, который пропорционален его массе: $F = mg$, где $\text{m}$ — масса, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Следовательно, при равновесии весов массы тел на чашах одинаковы: $m_1g = m_2g$, откуда $m_1 = m_2$. Это позволяет определить массу взвешиваемого тела, уравновесив его гирями известной массы.

Ответ: Рычаг.