Что измеряет динамометр на рисунке

Динамометр

Содержание

В данном уроке мы познакомимся с новым прибором, который называется динамометром. С его помощью можно измерить силу, действующую на тело.

Динамометр — это прибор для измерения силы.

Слово «динамометр» образовано от двух греческих слов: «динамис» — сила и «метрео» — измеряю.

Рассмотрим самый простой вид динамометра — пружинный. Это поможет нам разобраться с принципом действия прибора. Основной его частью является стальная пружина.

Не сложно догадаться, что если подвесить к пружине груз, то она растянется. Другими словами, наблюдатель видит, что на подвешенное тело действует сила, и может определить ее величину.

Пружинный динамометр

Простой пружинный динамометр можно изготовить самостоятельно (рисунок 1). Он состоит из нескольких частей:

Сначала закрепляем пружину на корпусе таким образом, чтобы ее нижний конец оставался свободным. Затем к нему прикрепляем указатель. Если разогнуть последний виток пружины, то его можно использовать в качестве указателя.

Шкалу можно изготовить из полоски обычной бумаги, нанеся на нее штрихи и числа. Поэтому приклеим бумагу на корпус и сделаем на ней первую отметку (рисунок 2, а). Это будет нулевая отметка, которая показывает, где заканчивается нерастянутая пружина.

Рисунок 2. Градуировка динамометра.

Если пружина прекратила растяжение и груз остановился, это означает, что сила тяжести, действующая на тело, и сила упругости пружины уравнялись. Новое положение указателя отметим на бумаге, поставив цифру 1 (рисунок 1, б).

Так мы уже получили начало шкалы и необходимо ее продолжить. И сделать это можно по-разному:

Теперь у нас есть шкала, которая позволяет измерять силу с точностью до целых. Но точность нашей шкалы можно улучшить до десятых, нанеся на нее дополнительные деления — 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 и т. д.

Для этого разделим расстояние между отметками 0 и 1 на 10 одинаковых частей, поставив соответствующие штрихи. Аналогично поделим на части и другие отрезки ( между отметками 2 и 3, 3 и 4, и т. д.).

Принцип действия динамометра

Итак, мы видим, что для измерения силы, действующей на груз, необходимо уравнять ее с силой растяжения пружины динамометра. Указатель, закрепленный на пружине, покажет величину этой силы согласно шкале. Таким образом, можно сделать вывод, что:

Устройство динамометра основывается на сравнении измеряемой силы с силой упругости пружины.

Например, если подвесить груз какой-то массы, то мы будем сравнивать силу тяжести, действующую на этот груз, и величину силы упругости растянутой пружины.

Если мы возьмем крючок на конце пружины и потянем за него, то мы будем сравнивать силу, приложенную нами, с силой упругости пружины. Так, с помощью динамометра можно измерять различные силы.

Вспомним закон Гука — он гласит, что сила упругости тела при растяжении прямо пропорциональна изменению длины тела. Принцип работы динамометра подтверждает этот закон — пружина удлиняется во столько же раз, во сколько увеличивается сила ее упругости.

Виды динамометров

Можно выделить несколько видов динамометров на основе принципа их действия:

В основе работы механических динамометров лежит деформация. Принцип действия пружинного динамометра подробно описан выше. В рычажном динамометре под действием измеряемой силы происходит деформация рычага, которая и показывает величину силы.

Принцип действия таких динамометров основан на определении количества жидкости, вытесняемой из цилиндра под действием измеряемой силы.

У таких динамометров имеется датчик, который преобразует деформацию в электрический сигнал. Это вид динамометров стал широко применяться в последнее время.

Современные модели динамометров могу соединять и использовать в себе несколько принципов действия.

Применение динамометров

Динамометры имеют очень широкое применение. Например, в медицине используются специальные медицинские динамометры. Они предназначены для измерения силы различных мышечных групп человека.

Одним из таких приборов является ручной динамометр, который называется силомером (рисунок 3). С его помощью измеряется мускульная сила руки при сжатии кисти в кулак.

Рисунок 3. Силомер — электронный кистевой динамометр.

Для того чтобы измерить тяговые усилия локомотивов, тракторов, морских буксиров и другой техники, используют специальные тяговые динамометры (рисунок 4).

Рисунок 4. Применение тягового динамометра.

Такие динамометры способны измерять силы до нескольких десятков тысяч ньютонов. Современные модели имеют пульт дистанционного управления с дисплеем (рисунок 5).

Рисунок 5. Тяговый динамометр.

При монтаже проводов и кабелей используют динамометры для определения силы натяжения провода (рисунок 6). Существуют специальные монтажные таблицы с необходимыми значениями.

Рисунок 6. Динамометр для монтажных работ.

Динамометры используют не только в специальной технике, но и в обычных для нас местах: в метро, в автобусах и даже в лифте. Здесь эти приборы используют для измерения силы сжатия створок различных автоматических дверей.

Источник

Определите цену деления шкалы динамометра. Как правильно это сделать?

Содержание:

На рисунке изображен лабораторный динамометр, который можно использовать для проведения различных опытов и экспериментальных работ по физике. Динамометром называют прибор для измерения силы. Он поможет наглядно изучить основы предмета и применяется учащимися при определении сил трения, тяжести или упругости.

Как работать с динамометром

Как определяется цена деления динамометра

В любом случае задание будет состоять в определении показаний, которые будет выдавать динамометр. Поэтому следует научиться правильно их считывать. До начала работы с прибором обязательно определите цену деления динамометра.

Для того чтобы определить цену деления шкалы динамометра, следует знать, на какой предел измерений она рассчитана. В нашем случае это 5 Н, так как 5 – максимальное значение на шкале. Единица измерения указана в верхней части – N (международное обозначение единицы измерения силы – ньютона).

Цена деления прибора определяется путем разделения предела измерения на количество делений измерительной шкалы:

Можно поступить более простым способом. Для этого берут два соседних оцифрованных штриха шкалы, например 2 и 3, после чего определяют сколько штрихов находится между ними. Цену деления шкалы в этом случае определяют по формуле:

Рассмотренный прибор является самым простым в отношении определения цены деления шкалы. Рассмотрим более сложный случай.

Пример решения задачи

На рисунке изображен динамометр, который используется для установки на грузовой автотранспорт с целью определения тягового усилия. Требуется определить цену деления прибора и величину усилия, которую он показывает.

Решение. Поскольку шкала отградуирована в килоньютонах, то все расчеты будем также вести в кН. Цену деления определяем по вышеприведенной формуле:

Для того чтобы определить величину силы, которую показывает динамометр, следует к числу, которое последним пересек указатель стрелки, прибавить количество делений шкалы после этого числа, умноженное на цену деления шкалы. В нашем случае последним числом, которое прошел указатель в процессе измерения, было число 4. Количество делений после этого числа – 4. Тогда:

Можно поступить по-другому: умножить количество делений шкалы от ноля до измеренного значения на цену деления прибора:

Источник

Динамометр

Динамометр (силомер) — прибор, предназначенный для измерения сил. Действие такого прибора основано на том, что упругие деформации пропорциональны прикладываемым силам.

На рис. 109 показан динамометр, используемый в школах при выполнении лабораторных работ по физике. Он состоит из пружины 1, один конец которой прикреплен к основанию 2. К другому концу пружины прикреплена стрелка 3 и проволока 4 с крючком па конце. На основание 2 нанесена шкала 5, пользуясь которой можно определить силу, растягивающую пружину. Отметка «0» на шкале соответствует нерастянутому состоянию пружины. Этот динамометр предназначен для измерения сил в ньютонах. Об атом свидетельствует буква Н (или N) над шкалой.

На шкалы динамометров цифры нанесены только против некоторых штрихов. Как же узнать значения деформирующих пружину сил, если стрелка динамометра не совпадает с оцифрованным штрихом? Для этого нужно прежде всего узнать цену деления шкалы прибора (т. е. на сколько изменяется значение силы, когда стрелка смещается на одно деление – расстояние между двумя соседними штрихами). После этого подсчитывают число делений между двумя соседними оцифрованными штрихами. Например, на рис. 109 между штрихами, около которых стоят цифры 2 и 3, находится 10 делений. Следовательно, цена деления этого динамометра равна (3 – 2) / 10 = 0,1 Н на деление. Стрелка динамометра отстоит на 4 деления от штриха с цифрой 2. Поэтому модуль деформирующих пружину сил равен 2 Н + 4 · 0,1 Н = 2,4 Н.

На рисунке 110 показан медицинский динамометр для измерения мускульной силы руки при сжатии кисти в кулак. Имеются динамометры (рис. 111), на шкалы которых нанесены деления, позволяющие измерять массу подвешиваемого тела непосредственно в килограммах (или других единицах измерения массы).

Когда динамометр с подвешенным телом покоится относительно Земли, динамометр показывает вес тела. При этом вес тела по модулю пропорционален его массе (P = m · g). Это и позволяет задать цену деления шкалы динамометра в единицах массы, а сам прибор использовать для измерения массы.

Промышленность выпускает динамометры, предназначенные для измерения сил от сотых долей ньютона до нескольких десятков килоньютонов. На рис. 112 показан так называемый тяговый динамометр.

Итоги

Динамометр – прибор для измерения сил.

Принцип действия динамометров основан на однозначной зависимости модуля упругих деформаций от модуля деформирующих сил.

Точность измерения сил определяется погрешностью динамометра, которая указывается в паспорте прибора.

Вопросы

Упражнения

2. Определите модуль силы, с которой трактор, показанный на рис. 112, тянет прицеп. Указание: погрешность тягового динамометра считайте равной цене деления между соседними штрихами на его шкале.

* 3. На рис. 113 представлен современный цифровой динамометр с подвешенной гирей массой 2 кг. Штатив, на котором закреплен динамометр, стоит на полу лифта. Найдите ускорение лифта в момент фотографирования, если в неподвижном лифте на шкале динамометра были цифры 2,00, а в движущемся – 2,50.

4. Возьмите несколько бытовых динамометров разных конструкций. Определите для каждого прибора пределы измерения и цену деления шкалы. Проведите взвешивание одного и того же тела разными динамометрами. Сравните результаты с учетом погрешности измерений.

5. Приготовьте напольные весы. Установите их в кабине лифта, стоящего на первом этаже, встаньте на них и зафиксируйте показание. Нажмите кнопку верхнего этажа, наблюдайте за изменением показаний весов в моменты, соответствующие: а) началу разгона лифта; б) равномерному движению; в) началу торможения перед остановкой. Объясните причины изменений в показаниях весов. Повторите эксперимент при спуске лифта с верхнего этажа на первый. Сопоставьте результаты экспериментов, объясните различия.

Источник

Тест по физике Динамометр 7 класс

Тест по физике Динамометр. Сложение двух сил, направленных по одной прямой для учащихся 7 класса с ответами. Тест состоит из 10 заданий и предназначен для проверки знаний к теме Взаимодействие тел.

1. Как называется прибор, измеряющий силы?

1) Динамометр
2) Вольтметр
3) Электронные весы
4) Силомер

2. Каковы главные части простейшего динамометра?

1) Дощечка и пружина
2) Пружина и крючок на её конце
3) Шкала, проградуированная в ньютонах, и дощечка
4) Пружина и её шкала, проградуированная в ньютонах

3. Какова цена деления шкалы изобра­жённого здесь динамометра? Каков вес груза?

1) 10 Н; 120 Н
2) 10 Н; 110 Н
3) 5 Н; 120 Н
4) 20 Н; 120 Н

4. Определите цену деления шкалы дина­мометра. Какова сила тяжести, действу­ющая на груз?

1) 1 Н; 9 Н
2) 10 Н; 9 Н
3) 0,5 Н; 9 Н
4) 0,5 Н; 10 Н

5. Две силы, 15 Н и 45 Н, направлены по одной прямой в одну сторону. Чему равна и как направлена равнодействующая этих сил?

1) 30 Н; в ту же сторону, что и составляющие силы
2) 60 Н; в сторону, противоположную составляющим силам
3) 90 Н; в ту сторону, куда направлены составляющие силы
4) 60 Н; в одну сторону с составляющими силами

6. Силы 75 Н и 50 Н направлены по одной прямой в противопо­ложные стороны. Как направлена и каков модуль результиру­ющей силы?

1) 25 Н; в сторону меньшей силы
2) 25 Н; в сторону большей силы
3) 125 Н; в сторону большей силы
4) 125 Н; в сторону меньшей силы

7. Каким будет показание динамометра, если на его диск положить ещё один та­кой же груз? Модуль какой силы изме­рит этот прибор?

1) 20 Н; равнодействующей веса двух грузов
2) 25 Н; равнодействующей сил тяжести, действующих на грузы
3) 30 Н; равнодействующей веса грузов
4) 30 Н; равнодействующей сил тяжести, действующих на грузы

8. Как должны расположиться стрелки на шкалах динамометров, измеряющих равнодействующие сил, приложенных к ним в случаях а и б?

1) а) 70 Н, 6) 30 Н
2) а) 70 Н, 6) 70 Н
3) а) 30 Н, б) 30 Н
4) а) 30 Н, 6) 70 Н

9. Правильны ли показания динамометров №1 и №2?

1) Правильны
2) Неправильны
3) У №1 правильны, у №2 — неправильны
4) У №1 неправильны, у №2 — правильны

10. Чему равна равнодействующая сил F₁ и F₂? Как будет двигаться шар под дей­ствием этих сил (без учёта трения)?

1) R = F1 + F2, скорость шара будет увеличиваться
2) R = F1 − F2, скорость шара будет увеличиваться
3) R = F1 − F2 = 0, шар будет двигаться по инерции
4) R = F1 − F2 = 0, шар остановится

Ответы на тест по физике Динамометр. Сложение двух сил, направленных по одной прямой
1-1
2-4
3-1
4-3
5-4
6-2
7-3
8-1
9-4
10-3

Источник

Динамометр

Динамо́ме́тр (от др.-греч. δύναμις — «сила» и μέτρεω — «измеряю») — прибор для измерения силы или момента силы, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчетного устройства. В силовом звене измеряемое усилие вызывает деформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается отсчётному устройству. Существующими динамометрами можно измерять усилия от долей ньютонов (н, долей кгс) до 20 Мн (2000 тс). По принципу действия различают динамометры механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электронные. Иногда в одном динамометре используют два принципа.

Содержание

История создания прибора

Принцип действия

Существует несколько типов динамометров: механические динамометры (рычажные и пружинные), а также гидравлические и электрические.

Механический динамометр

Существует два вида механических динамометров: пружинный и рычажный. В пружинном динамометре сила или момент силы передаётся пружине, которая в зависимости от направления силы сжимается или растягивается. Величина упругой деформации пружины пропорциональна силе воздействия и регистрируется. В рычажном динамометре действие силы деформирует рычаг, величина деформации которого после регистрируется.

Гидравлический динамометр

Действие гидравлического динамометра основано на вымещении измеряемой силой жидкости из цилиндра. Под давлением жидкость поступает по трубке к записывающему аппарату и регистрируется.

Электрический динамометр

Электрический динамометр состоит из датчика, который преобразует деформацию от воздействия силы в электрический сигнал и дополнительного датчика, который усиливает и записывает электрический сигнал первого датчика. Для преобразования силы или момента силы в деформацию используются индуктивные, пьезоэлектрические, тензорезисторные и вибрационно-частотные датчики сопротивления. Под действием силы датчик деформируется и токи моста сопротивления изменяются. Сила электрического сигнала прямо пропорциональна деформации элемента и в итоге силе воздействия. Второй датчик усиливает сигнал и записывает его для последующей обработки.

Примеры повседневного использования

В повседневной жизни прибор используется для измерения силы сжатия створок автоматически закрывающихся систем, таких как двери автобусов, трамваев, вагонов поездов, метро, а также двери пассажирских и грузовых лифтов, гаражные ворота, автомобильные окна, сдвигающиеся люки на крыше и так далее. Так как все эти системы могут в случае неправильной юстировки стать причиной травм, разработаны и внедрены технические нормы, определяющие предельные значения сил сжатия в закрывающихся системах. Данные нормы [2] обязательны во всех странах Европейского союза, а также используются в США, Японии, Китае, Саудовской Аравии, Австралии и других странах мира.

См. также

Примечания

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Динамометр» в других словарях:

динамометр — динамометр … Орфографический словарь-справочник

ДИНАМОМЕТР — (греч., от dynamis сила, и metron мера). Силомер, прибор для измерения сил или веса. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ДИНАМОМЕТР 1) в физике силометр, пружинные весы; 2) в механике прибор для… … Словарь иностранных слов русского языка

ДИНАМОМЕТР — (от греческого dynamis сила и. метр) (силомер), прибор для измерений силы и крутящего момента (например, тягового усилия локомотива, трактора). Результаты измерений показывает отсчетное устройство. Динамометр используют также для определения… … Современная энциклопедия

динамометр — сущ. • силомер Словарь русских синонимов. Контекст 5.0 Информатик. 2012. динамометр сущ., кол во синонимов: 7 • гидродинамометр … Словарь синонимов

динамометр — ДИНАМОМЕТР, силомер … Словарь-тезаурус синонимов русской речи

динамометр — и устарелое динамометр … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

ДИНАМОМЕТР — ДИНАМОМЕТР, электроизмерительный прибор, в котором стрелка отклоняется под воздействием силы, образующейся между фиксированной катушкой и движущейся, к которой прикреплена стрелка. Эта конструкция применяется в АМПЕРМЕТРАХ, ваттметрах и… … Научно-технический энциклопедический словарь

ДИНАМОМЕТР — ДИНАМОМЕТР, динамометра, муж. (от греч. dynamis сила и metron мера) (тех.). Прибор для измерения механической силы. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Источник