Шкала динамометра: Динамометр — урок. Физика, 7 класс.

Динамометр – шкала измерения, принцип действия прибора и физическая величина (7 класс)

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 108.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 108.

Из курса физики в 7 классе известно, что для измерения физических величин существует ряд специальных приборов — начиная от простейшей измерительной линейки и заканчивая сложными устройствами в ядерной физике. Поскольку механика — это наука о силах, важнейшим измерительным прибором здесь является динамометр, измеряющий силу. Принцип действия динамометра напрямую связан с его устройством: наличием упругого элемента и измерительной системы.

Сила и ее измерение

Сила в механике — это мера взаимодействия тел. Сила выражает степень механического действия одного тела на другое, и именно сила является причиной изменений движения (ускорения) тел. Вне действия сил любое тело либо находится в покое, либо движется прямолинейно и равномерно.

Как и большинство физических характеристик, силы имеют величину, что позволяет их сравнивать между собой. И, поскольку действие силы выражается в сообщении телу ускорения, то единица измерения силы базируется на этом свойстве.

Единицей измерения силы в СИ принята такая сила, которая сообщает массе 1 килограмм ускорение 1 метр в секунду за секунду. Эта единица называется «ньютон».

Рис. 1. Сила в физике.

Динамометр

Прибор, предназначенный для измерения силы, называется динамометр.

Однако измерять силу, исходя из ускорения, которое эта сила оказывает на тело известной массы, неудобно в практическом плане. Измеряемая сила должна действовать на какое-то тело внутри прибора, сообщая ему ускорение, — конструкция получается сложной.

Более серьезная проблема состоит в том, что измерительный прибор должен вносить минимальные искажения в измеряемую систему, а если направить измеряемую силу на создание ускорения, то работа силы будет переключена на этот процесс, что существенно повлияет на измеряемую механическую систему, в которую эта работа уже не поступит.

Поэтому для измерения силы необходимо использовать другое физическое явление — сравнение с силой упругости. Такой подход значительно упрощает измерение.

Во-первых, сила упругости может быть легко «передана» другому предмету, что позволяет «встраивать» динамометр в механическую систему. При этом измеряемая сила будет прилагаться к динамометру, а через его упругий элемент — передаваться дальше в механической системе. Искажения получаются минимальны, вся работа силы остается в системе.

Во-вторых, сила упругости большинства упругих веществ линейна в достаточно широком диапазоне. Следовательно шкала измерения динамометра получается линейной, что упрощает использование прибора.

Таким образом, динамометр должен состоять из упругого элемента и индикаторной системы, позволяющей видеть степень его изгиба. В простейшем случае упругим элементом служит обычная пружина, а индикаторной системой — обычная линейка. В более сложных устройствах упругим элементом могут быть рессоры, гидравлические и газонаполненные емкости, специальные тензодатчики.

Индикаторная система может преобразовывать изгиб в движение стрелки, поворот барабана с цифрами или в цифровое представление на алфавитно-цифровом дисплее.

Рис. 2. Устройство динамометра.

В обиходе часто используются пружинные весы. По сути, такие весы являются динамометром. Хотя их шкала размечена в единицах массы, на самом деле они измеряют силу тяжести, действующую на взвешиваемое тело, оценивая изгиб пружины. Поскольку сила тяжести прямо пропорциональна массе, шкала весов получается линейной. Внимательно рассмотрев пружинные весы, можно понять, что они отличаются от динамометра только шкалой.

Рис. 3. Пружинные весы.

Что мы узнали?

Динамометр — прибор для измерения силы. Динамометр состоит из упругого элемента и измерительной системы. В простейшем случае упругий элемент — это пружина, а измерительная система — это линейка. При измерении силы упругий элемент изгибается, изгиб измеряется по шкале, проградуированной в единицах силы — в ньютонах.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 108.

---

А какая ваша оценка?

Динамометр | 7 класс | Физика

Содержание

На данном уроке мы познакомимся с новым прибором, с помощью которого можно измерить силу, действующую на тело. Как называют прибор для измерения силы?

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.

{"questions":[{"content":"Как называется прибор для измерения силы?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["динамометр","барометр","весы","термометр"],"explanations":["","Это прибор для измерения давления.","Это прибор для измерения массы.","Это прибор для измерения температуры."],"answer":[0]}}}]}

Устройство пружинного динамометра

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

• стальная пружина с крючком и указателем на конце;
• корпус для крепления пружины;
• шкала.
Рисунок 1. Основные части динамометра

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.

{"questions":[{"content":"Выберите основные части простейшего пружинного динамометра.[[choice-8]]","widgets":{"choice-8":{"type":"choice","options":["шкала","корпус","пружина с крючком и указателем","подвес","комплект гирь"],"answer":[0,1,2]}}}]}

Градуировка шкалы динамометра

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

Из прошлого урока нам известно, что на груз массой $\frac{1}{9.8} \space кг$ ($102 \space г$) будет действовать сила тяжести, равная $1 \space Н$. Поэтому подвесим на крючок груз указанной массы и посмотрим, насколько растянется пружина.

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:

1. Поочередно подвешивать грузы массой $204 \space г$, $306 \space г$, $408 \space г$ и т. д., проставляя соответствующие отметки: 2, 3, 4 и т. д.
2. Воспользоваться двумя имеющимися отметками (0 и 1) и с помощью линейки отложить отрезки такой же длины, отметив их числами 2, 3, 4 и т. д.

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.

Как нанести на шкалу динамометра деления, соответствующие $0.1 \space Н$?
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.).

Описанным способом мы осуществили градуировку шкалы, цена деления которой равна $0.1 \space Н$. 

{"questions":[{"content":"Если подвесить к динамометру груз, то его пружина растянется до определенной отметки и остановится. В этот момент силы упругости пружины равна[[choice-14]]","widgets":{"choice-14":{"type":"choice","options":["силе тяжести, действующей на груз","массе груза","времени растяжения пружины до ее остановки","весу пружины"],"answer":[0]}}}]}

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 (рисунок 3). Так, с помощью динамометра можно измерять различные силы.

Рисунок 3. Измерение с помощью динамометра приложенной 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.

{"questions":[{"content":"Принцип действия динамометра основан на сравнении приложенной к нему силы с[[choice-18]]","widgets":{"choice-18":{"type":"choice","options":["силой упругости пружины","весом пружины","удлинением пружины","силой тяжести, действующей на пружину"],"answer":[0]}}}]}

Виды динамометров

Какие типы динамометров вам известны?
Можно выделить несколько видов динамометров на основе принципа их действия:

1. Механические динамометры (рычажные или пружинные) 

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.

2. Гидравлические динамометры 

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

3. Электрические динамометры

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.

{"questions":[{"content":"Определите вид динамометра по его описанию. [[matcher-1]]","widgets":{"matcher-1":{"type":"matcher","labels":["Механические динамометры","Гидравлические динамометры","Электрические динамометры"],"items":["Динамометры, в основе работы которых лежит деформация","Динамометры, принцип действия которых основан на определении количества жидкости, вытесняемой из цилиндра под действием измеряемой силы","Динамометры, которые имеют датчик, который преобразует деформацию в электрический сигнал"]}}}]}

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 4). С его помощью измеряется мускульная сила руки при сжатии кисти в кулак.

Рисунок 4. Силомер — электронный кистевой динамометр

Для того чтобы измерить тяговые усилия локомотивов, тракторов, морских буксиров и другой техники, используют специальные тяговые динамометры (рисунок 5).

Рисунок 5. Применение тягового динамометра

Такие динамометры способны измерять силы до нескольких десятков тысяч ньютонов. Современные модели имеют пульт дистанционного управления с дисплеем (рисунок 6).

Рисунок 6. Тяговый динамометр

При монтаже проводов и кабелей используют динамометры для определения силы натяжения провода (рисунок 7). Существуют специальные монтажные таблицы с необходимыми значениями. 

Рисунок 7. 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.

{"questions":[{"content":"Динамометр, с помощью которого можно измерить мускульную силу руки, называется[[choice-22]]","widgets":{"choice-22":{"type":"choice","options":["силомером","монтажным","тяговым","гидравлическим"],"answer":[0]}}}]}

Упражнения

Упражнение №1

Определите цену деления каждого прибора и силу тяжести, действующую на каждый груз (рисунок 8).

Рисунок 8. Динамометры с грузами

Показать ответ

Скрыть

Определим цену деления динамометра, изображенного на рисунке 8, а. Возьмем два крайних подписанных деления: $1 \space Н$ и $0 \space Н$. Вычтем меньшее значение из большего и разделим на количество делений между ними:
$\frac{1 \space Н \space − \space 0 \space Н}{10} = 0.1 \space Н$.
Цена деления этого динамометра равна $0.1 \space Н$.
На подвешенный груз действует сила тяжести, равная $1 \space Н$.

Определим цену деления динамометра, изображенного на рисунке 8, б. Возьмем два крайних подписанных деления: $1 \space Н$ и $0 \space Н$. Вычтем меньшее значение из большего и разделим на количество делений между ними:
$\frac{1 \space Н \space − \space 0 \space Н}{2} = 0.5 \space Н$.
Цена деления этого динамометра равна $0.5 \space Н$.
На подвешенный груз действует сила тяжести, равная $6 \space Н$.

Упражнение №2

Чему равен вес каждого груза на рисунке 8? Укажите точку его приложения.

Показать ответ

Скрыть

Груза и динамометры у нас неподвижны, поэтому вес каждого груза будет равен силе тяжести, действующей на него. Значение же силы тяжести мы видим по показаниям динамометров.

Для груза на рисунке 8, а:
$P = F_{тяж} = 1 \space Н$.

Для груза на рисунке 8, б:
$P = F_{тяж} = 6 \space Н$.

На рисунке 9 изображен вес этих тел. Вес приложен к подвесу в обоих случаях.

Рисунок 9. Вес подвешенных грузов

Упражнение №3

По рисунку 10 определите, с какой силой растягивается каждая пружина под действием подвешенного к ней груза (масса одного груза $102 \space г$).

Рисунок 10. Растяжение пружины под действием груза

Дано:
$m = 102 \space г$
$g = 10 \frac{Н}{кг}$

СИ:
$m = 0.102 \space кг$

$F_1 — ?$
$F_2 — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Под действием какой силы будет растягиваться пружина? Она растягивается под влиянием силы тяжести, действующей на подвешенный к ней груз.

Рассчитаем силу, растягивающую причину на рисунке 10, а:
$F_1 = F_{тяж1} = gm$,
$F_1 = 10 \frac{Н}{кг} \cdot 0.102 \space кг = 1.02 \space Н$.

Рассчитаем силу, растягивающую причину на рисунке 10, б:
$F_2 = F_{тяж2} = g \cdot 2m$,
$F_2 = 10 \frac{Н}{кг} \cdot 2 \cdot 0.102 \space кг = 2.04 \space Н$.

Ответ: $F_1 = 1.02 \space Н$, $F_2 = 2.04 \space Н$.

Динамометр натяжения | Динамометр | Джонсон Скейл Ко.

Johnson Scale Co. «Эксперты по подвесному взвешиванию» У нас есть более чем 100-летний опыт продажи и обслуживания промышленных крановых весов Dillon, MSI, Intercomp, Chatillon и CAS, динамометрического стенда, приборов для контроля нагрузки, а также беспроводного сбора данных по радиоканалу. . Наши изделия для подвесного взвешивания используются во всем мире практически во всех отраслях промышленности; включая аэрокосмическую, сельскохозяйственную, нефтехимическую, коммунальную, транспортную, морскую, алюминиевую, лесную, металлургическую и ядерную.

Какая разница?

Динамометр натяжения показывает силу натяжения между двумя прикрепленными скобами. Первоначально изобретен в 1936 году и используется до сих пор. Обычно он используется для определения натяжения каната или подвешенного груза. Текущие модели включают простые, легкие в использовании механические модели, цифровые модели с батарейным питанием и беспроводные версии, которые позволяют объединять до 16 отдельных показаний на одном портативном контроллере.

Крановые весы представляют собой динамометр, оснащенный оборудованием, подходящим для взвешивания в подвешенном состоянии, таким как большие отверстия в скобах или нешарнирный, поворотный или несущий поворотный крюк на дне.

A Измеритель натяжения представляет собой обычный динамометр натяжения с рычажным приводом, который быстро измеряет натяжение воздушных проводов, растяжек, кабельных ограждений и т. д. близко) при определенных усилиях. Как правило, для работы им не требуется питание, и они подключаются к различным устройствам, таким как реле, лампы, сигнализация или к контроллеру двигателя, чтобы остановить движение крана. Переключатель контроля силы может иметь несколько переключателей, необходимых для срабатывания при нескольких нагрузках. Настройки переключателя обычно устанавливаются на заводе в соответствии с конкретной нагрузкой (нагрузками), желаемой заказчиком.

Переключатели управления усилием доступны как в линейном, так и в накладном исполнении.

Типичное использование включает:

• Измерение натяжения растяжек
• Измерение натяжения тросов лифта
• Замена топливных стержней
• Авиация и флот
• Измерение натяжения сетевых шнуров
• Нефтегазовая промышленность

Обратите внимание: многие из наших конкурентов до сих пор рекламируют старые динамометры Edjr и AP EXtremes. Имейте в виду, что любые модели, начинающиеся с 36190 или обозначенные как APxtreme, являются старыми и сняты с производства несколько лет назад.

Каждый продаваемый нами динамометр включает калибровочный сертификат NIST, если не указано иное. Кроме того, наша система ISO 9001:2008 отправит вам напоминание, когда ваш прибор должен пройти ежегодную калибровку.

Когда речь идет о подвесном взвешивании, безопасность наших клиентов является нашей главной заботой. Пожалуйста, НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ продукты, которые срезают углы и не сертифицированы по технике безопасности.

Пожалуйста, позвоните нам с любыми вопросами.

Наши компетентные торговые представители готовы ответить на ваши вопросы о технических характеристиках, функциях, производительности и преимуществах продукта. Будь то новая покупка, ремонт или калибровка по стандарту NIST, наша цель состоит в том, чтобы оперативная доставка заказа, быстрое выполнение работ и легкий доступ к технической поддержке всегда были в пределах досягаемости.

• Straightpoint Blue Tooth Нагрузочная скоба

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 3 761,00 долл. СЕЙЧАС: 3 196,85 долл. См. цену в корзине!

  Купить

• Straightpoint BlueLink с поддержкой Bluetooth Dyna…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 2430,00 долларов СЕЙЧАС: 2065,50 долларов См. цену в корзине!

  Купить

• Straightpoint Bluetooth Enabled Compound Plus…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 3789 долларов США.

  .00Сейчас: $3220,65

  Купить сейчас

• Straightpoint Cable Safe Rope and Cable Tensi…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 6 481,00 долл. СЕЙЧАС: 5 508,85 долл. См. цену в корзине!

  Купить

• ПО Straightpoint Insight Wireless Loadcell…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 0,00 $ СЕЙЧАС: 2 310,00 $ См. цену в корзине!

  Купить

• Позвоните, чтобы узнать цену

  Погружной грузоподъёмник Straightpoint Subsea Link Ce…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: $888,88

  Купить сейчас

• Straightpoint Towcell Bluetooth Enabled Load…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 0,00 $ СЕЙЧАС: 4 558,00 $ См. цену в корзине!

  Купить

• Позвоните, чтобы узнать специальные цены

  Динамометр Dillon AP

  Рекомендованная производителем розничная цена: 1 195,00 долларов США Сейчас: 1 195,00 долларов США

  Купить сейчас

• Позвоните, чтобы узнать специальные цены

  Цифровой динамометр Dillon ED Junior

  Рекомендованная производителем розничная цена: 1 770,00 долларов США Сейчас: 1 770,00 долларов США

  Купить сейчас

• Прямоточечный зажим COLT на линейном тензометре

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 4 870,00 долларов США СЕЙЧАС: 4 139,50 долларов США См. цену в корзине!

  Купить

• Беспроводной динамометр Straightpoint RadioLink Plus…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 16 045,00 долларов СЕЙЧАС: 4 401,30 долларов См. цену в корзине!

  Купить

• Позвоните, чтобы узнать специальные цены

  Динамометр Dillon EDxtreme RED

  Рекомендованная производителем розничная цена: 2 415,00 долларов США Сейчас: 2 415,00 долларов США

  Купить

• Позвоните, чтобы узнать специальные цены

  Dillon Quick-Check «RED» Натяжение…

  Рекомендованная производителем розничная цена: 3 070,00 долларов США Сейчас: 3 070,00 долларов США

  Купить сейчас

• MSI 3460 Challenger 3 Series

  Рекомендованная производителем розничная цена: 2 090,00 долларов СШАСейчас: 1 776,50 долларов США

  Купить сейчас

• MSI 4260 Port-A-Weigh

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 4 520,00 долларов США Сейчас: 4 068,00 долларов США

  Купить сейчас

• Прямая беспроводная нагрузочная скоба

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 19 534,00 долларов СЕЙЧАС: 3 196,85 долларов США См. цену в корзине!

  Купить сейчас

• Позвоните, чтобы узнать специальные цены

  Крановые весы Dillon EDjunior Серия

  Рекомендованная производителем розничная цена: 2 565,00 долларов США Сейчас: 2 565,00 долларов США

  Купить сейчас

• Позвоните, чтобы узнать специальные цены

  Dillon EDX Extreme серии «RED» C…

  Рекомендованная производителем розничная цена: 3 845,00 долларов США Сейчас: 3 845,00 долларов США

  Купить сейчас

• Straightpoint Load Link Plus Digital Dynamome…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 17 822,00 долларов СЕЙЧАС: 2 709,80 долларов См. цену в корзине!

  Купить

• Straightpoint Radiolink Plus-ATEX-Hazardous A…

  Рекомендуемая производителем розничная цена: 13 630,00 долларов СЕЙЧАС: 8 060,55 долларов США См. цену в корзине!

  Купить

Крановые весы и динамометры – Grainger Industrial Supply

Крановые весы и динамометры

146 продуктов

Используйте промышленные крановые весы и динамометры от Grainger, чтобы помочь в различных тяжелых условиях взвешивания в самых разных отраслях промышленности. Подвесьте цифровые крановые весы на погрузчик с обратной загрузкой, вилочный погрузчик или балку, чтобы взвешивать двигатели двигателей, промышленное оборудование, строительные материалы, металлические бочки и многое другое. Выбирайте из большого ассортимента высококачественных крановых весов и динамометров в Grainger!

• Крановые динамометры

• Шкалы крана

• Индикаторы нагрузки

• Удаленные дисплеи

CRANE Dynamometers

Digitaled Controlse

9003

Digitaled Controlse

Digitaled Compertion

Digitaled Corptore

Digitaled.

Загрузка…

Цифровой, без дистанционного управления или удаленного дисплея

Crane Dynamometers Digital, без удаленного управления или дистанционного дисплея, отсортированный по емкости, поднимающийся

. Крановые динамометры Цифровые, проводной пульт дистанционного управления со встроенным дисплеем, отсортировано по грузоподъемности, по возрастанию Loading. .. Digital , Wireless Remote Control with Integrated Display Crane Dynamometers Digital , Wireless Remote Control with Integrated Display, sorted by Capacity, ascending Загрузка… Крановые весы Цифровые, без пульта дистанционного управления или дисплея Crane Scales Digital, без удаленного управления или дистанционного дисплея, отсортированный по емкости, поднимающийся . Крановые весы цифровые, однодюймовый встроенный дисплей, отсортированные по грузоподъемности, по возрастанию Загрузка… Digital , Wireless Remote Control Crane Scales Digital , Wireless Remote Control, sorted by Capacity, ascending Loading… Digital , Беспроводной пульт дистанционного управления со встроенным дисплеем Цифровые крановые весы, беспроводной пульт дистанционного управления со встроенным дисплеем, сортировка по грузоподъемности, по возрастанию . Автор: alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Copyright © 2024 Сервис-Инструмент Карта сайта × Поиск для: