С-4 Аксіома статики про паралелограм сил
Мета роботи
Перевірка аксіоми статики про паралелограм сил.
Прилади та приладдя
1. Експериментальна установка (рис. С4.1).
2. Набір спіральних пружин.
3. Набір вантажів Р1=1,9 Н, Р2=2,3 Н, Р4=4,2 Н.
Опис установки
Конструкція складається з вертикальної жорсткої пластини на якій за допомогою горизонтальних штирів в точках А і В1-5 кріпляться права і ліва пружини, як показано на рис. С4.1.
До пружин підвішується вантаж вагою Рі. Внаслідок дії вантажа пружини розтягується. Конструкція допускає зміну положення точки кріплення правої пружини.
Теоретична частина
Згідно аксіоми про паралелограм сил виконується рівність
(4.1)
де a1, a2 - кути з вертикаллю лівої і правої пружини відповідно, Т1 - зусилля (реакція в’язі) в лівій пружині; Т2 - зусилля в правій пружині.
Експериментальна частина
1. Визначити жорсткість пружин. Для цього необхідно виміряти довжину кожної пружини без навантаження (l0). Потім, підвісивши вантаж з заданою вагою Рі , визначити довжину пружини у вертикальному стані l1. Вимірювання проводимо тричі. Визначаємо 
. Тоді жорсткість пружини дорівнює: 
.
Рисунок С4.1.
Рисунок С4.2.
Значення жорсткостей пружин запишемо в таблицю С4.2.
2. Підвісити пружини на стенд відповідно точкам А, В1-5 (положення точки підвісу і вантаж Рі вибирається з таблиці С4.1). До пружин підвісити вантаж Рі.
Таблиця С4.1.
| № бригади | ||||||||
| Точка підвісу | В1 | В2 | В3 | В4 | В2 | В5 | В1 | В2 |
| Вантаж | Р1 | Р2 | Р4 | Р2 | Р1 | Р2 | Р4 | Р4 |
3. Визначити видовження кожної з пружин ( 
, 
) і виміряти кути a1 і a2. Вимірювання проводимо тричі, результати заносимо в таблицю.
4. Знаючи жорсткості пружин, та їх середні видовження ( 
, 
) при навантаженні визначаємо зусилля в пружинах по формулі
(4.2)
Значення зусиль заносимо в таблицю С4.2.
5. Підставляємо знайдені величини в формулу (4.1) і визначаємо різницю між лівою і правою частинами рівності (4.1)
(4.3)
6. Визначаємо відносну похибку експерименту 
.
Таблиця С4.2.
| № п/п | Т1 | Т2 | Рі | a1 | a2 |  |  | С1 | С2 |  |  |  |
7. Будуємо паралелограм сил з врахуванням сил Т1, Т2 і кутів a1 і a2 у вибраному масштабі (рис. С4.2), заміряємо головну діагональ і визначаємо значення рівнодійної Р*, та порівнюємо її з Рі.
Контрольні запитання
1. Пояснити причину неможливості абсолютного виконання рівняння (4.2).
2. Вказати способи зменшення величин в даній конструкції.
3. Придумати нову конструкцію для постановки експерименту з метою перевірки аксіоми статики про паралелограм сил.