ĆWICZENIE 17
MECHANIKA.
Przebieg doświadczenia i opracowanie pomiarów:
I. Bloczki.
1. Wybierz kilka ciężarków i zawieś na dynamometrze – odczytaj ich łączny ciężar i wpisz
na kontrolkę. Oblicz ich łączną masę i wpisz na kontrolkę.
2. Wybierz kolejny raz taką samą ilość ciężarków jak w punkcie 1. Sprawdź, że mają taki
sam ciężar.
3. Zawieś wybrane grupy ciężarków po dwóch różnych stronach nieruchomego bloczka.
4. Czy układ jest w równowadze? Czy obserwujesz ruch ciężarków? Zapisz obserwacje na
kontrolce pod rysunkiem bloku A.
5. Dorysuj na kontrolce działające w układzie siły.
6. Zapisz II zasadę dynamiki osobno dla ciężarków po prawej, osobno po lewej stronie.
7. Podaj przyspieszenie ciężarków ( a ) i oblicz siłę napięcia nici (N).
8. Zdejmij ciężarki z bloku nieruchomego i zawieś je na bloku ruchomym zgodnie ze
schematem B.
9. Opisz na kontrolce pod bloczkiem B wynik obserwacji ruchu ciężarków.
10. Narysuj działające w układzie siły.
11. Zapisz II zasadę dynamiki dla każdej grupy ciężarków zawieszonych w układzie B oraz
zależność między przyspieszeniami po lewej i prawej stronie. Rozwiąż powstały układ
równań i oblicz siłę napięcia nici (N) oraz przyśpieszenia ciężarków ap i al.
12. Oblicz, jaką siłą trzeba ciągnąć haczyk z prawej strony (po zdjęciu ciężarków m ), żeby
p
układ bloczków B był w równowadze. Przedstaw obliczenia na kontrolce.
13. Porównaj otrzymany wynik z ciężarem zawieszonym wcześniej na bloczkach.
II. Badanie momentów sił (dźwignie jedno- i dwustronne):
1. Zmierz na białej tarczy odległość R od środka tarczy do nici przyczepionej na zewnątrz
tarczy (będzie oznaczana jako nitka zewnętrzna Z).
2. Doczep do zewnętrznej nici kilka ciężarków. Wpisz ich ciężar na kontrolkę.
3. Zmierz odległość od osi obrotu r drugiej nici (nitka wewnętrzna W).
4. Zaczep dynamometr o nitkę W. Ustaw go tak, aby utrzymał nić z ciężarkami prostopadle
do promienia tarczy. Zmierz wartość siły wskazywanej przez dynamometr. Narysuj na
kontrolce wektory sił przyłożonych do tarczy.
5. Oblicz wartości momentów obu sił. Na kółkach na kontrolce zaznacz zwrot każdego z
momentów siły. Przyjmij oznaczenia - za tablicę, -przed tablicę.
6. Powtórz doświadczenie zamieniając miejscami obciążniki i dynamometr (sytuacja II na
kontrolce)
III. Analiza sił utrzymujących przedramię w poziomie.
Oblicz napięcie mięśnia dwugłowego oraz siłę reakcji w stawie łokciowym w dwóch
sytuacjach: ręki nieobciążonej oraz trzymającej odważnik. Rękę w stawie łokciowym
ugnij pod kątem 900.
1. W tym celu zmierz długość przedramienia L (od kości łokciowej do środka
2. Wiedząc, że przedramię stanowi 1,82% ciężaru ciała, a jego środek ciężkości leży
w odległości 0,42 L od osi obrotu, oblicz ciężar przedramienia F oraz położenie
P
jego środka ciężkości LX.
3. Napisz układ równań dla sytuacji bez obciążenia uwzględniający siły i momenty sił
utrzymujące przedramię w pozycji poziomej. Przyjmij, że odległość przyczepu
mięśnia dwugłowego od osi obrotu wynosi rT = 5cm. Oblicz siły: naprężenia
mięśnia T oraz reakcji stawu łokciowego E .
4. Wykonaj obliczenia dla sytuacji z obciążonym przedramieniem: oblicz ciężar
pojemnika FC; napisz układ równań opisujący działające na przedramię siły i oblicz
T0 i E0 po dołożeniu obciążenia. Porównaj te siły z obliczonymi wcześniej.
Jak można zmniejszyć wartości tych sił ?