2018-10-12
Как можно определить на спутнике массу тела с помощью рычажных весов и гирь?
Решение:
Приведем весы в равноускоренное движение с ускорением ;ф;, приложив силу в точке О (рис.). Если масса груза $m$, а масса гирь $M$ и $m \neq M$, то весы выйдут из равновесия и придут во вращение вокруг точки О. Докажем это. Предположим, что груз $m$ и гири $M$ получили одинаковое ускорение, тогда на груз $m$ подействовала сила $F_{1} = ma$, а на гири $M$ - сила $F_{2} = Ma$. Так как $m \neq M$, то $F_{1} \neq F_{2}$. По третьему закону Ньютона грузы должны подействовать на коромысло весов с силами $F_{1}$ и $F_{2}$. В таком случае моменты этих сил не равны между собой: $F_{1} OA \neq F_{2} OB$, поскольку ОА = ОВ. Значит, коромысло весов не останется в равновесии и придет во вращательное движение. Если $m = M$, то $F_{1} = F_{2}$ и весы останутся в равновесии. Следователь* но, для определения массы тела нужно положить на одну чашку весов тело, а на вторую гири, привести весы в равноускоренное движение и добиться путем подбора гирь, чтобы коромысло весов не приходило во вращательное движение.