RyL61FbBBVpMt

How to measure force?

Source: licencja: CC 0.

Jak można zmierzyć siłę?

You will learn
  • the English vocabulary relating to the force meterforce meterforce meter and its construction.

RZ4uykfPGfNpT
nagranie abstraktu

In the picture a man is pushing a trolley. The force of action is marked in the picture.

R14oSACAMl5PP1
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Task 1
R1La2UiUMv33N1
nagranie abstraktu

a) Name three properties of the acting force.
b) What kind of device can you measure force with?

Experiment 1

Constructing a simple dynamometerdynamometerdynamometer

Research problem

How to design a simple force meterforce meterforce meter?

Hypothesis

Stretching of a springspringspring is related to the linear dependence between magnitude of the force and the deformation of the spring.

RxXJTOSVf6cWL1
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.

The linear dependence of the spring length on the force applied to it can be used to build a device measuring the force value. We only need to scale the force gauge, i.e. a spring with weights.

Rji8JjnxJGtZ21
Pokaz slajdów – konstruowanie i skalowanie siłomierza. Instrukcja obsługi z poziomu klawiatury: 1. Uruchomienie aplikacji - ENTER, 2. Na każdym ze slajdów czytany jest automatycznie tekst alternatywny po polsku, 3. Przy pierwszym uruchomieniu na pierwszym slajdzie, czytanie tekstu po angielsku - TAB, 4. Przejście między slajdami: do następnego slajdu - TAB, do poprzedniego slajdu - TAB + SHIFT, 5. Przejście do czytania napisu po angielsku - strzałka w górę + strzałka w dół (czyta tekst po angielsku widoczny na slajdzie).
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R19Y4uQjehTtH
nagranie abstraktu
You will need

a) a springspringspring,
b) five weights with the massmassmass of 100 g each,
c) a tripodtripodtripod with handles,
d) a piece of graph papergraph papergraph paper glued on a cardboard or a ruler.

Instruction
  1. Attach one end of the spring to the tripod arm.

  2. Put the weightweightweight of 100 g on the spring.

  3. On the piece of paper or a ruler, mark the position of the weight (it will correspond to 1 N).

  4. Add the other weights to the spring and repeat steps 2 to 4 for two (2 N), three (3 N), four (4 N) and five (5 N) weights, respectively.

  5. Measure a weightweightweight of a selected body, e.g. a ballpen.

Summary

This device you have just constructed is the force meterforce meterforce meter and it is used for measuring force. Now you can use it to measure the weight of bodies whose weight does not exceed half a kilogram!

RY8G3OVmvOxYC
Ilustracja interaktywna przedstawia dynamometr, czyli przyrząd do pomiaru siły. Jest to element przypominający strzykawkę lekarską ze skalą na przezroczystej obudowie. W jego wnętrzu znajduje się sprężyna, do której przymocowany jest plastikowy tłoczek, na końcu którego znajduje się haczyk. Jest to miejsce przyłożenia mierzonej siły. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. tłoczek - case {audio}, 2. sprężyna - spring {audio}, 3. skala - scale {audio}, 4. miejsce przyłożenia siły - place of applying force {audio}.
Dynamometer - a force measuring device
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Task 2
RGl9PlphSe9j31
nagranie abstraktu

Describe the elements of construction of the force meterforce meterforce meter.

Task 3
R1OZXr92DgrPB1
nagranie abstraktu

Identify the magnitudes of forces on the force meter, for the weights of 100 g, 200 g and 250 g.

Task 4
RMLMgrKQTfMzv
nagranie abstraktu

What value of force will the force meter show, if we hang on it 6 weights of 50 g each?

RZfyntEzTsiZ1
nagranie abstraktu

Summary

  • The force meterforce meterforce meter is a device used to measure the magnitude of acting force.

Exercises

RZMd9rADv3V1N
Exercise 1
Wersja alternatywna ćwiczenia: Select true sentences. Możliwe odpowiedzi: 1. Mass of 100 g corresponds to a force magnitude of 1 N., 2. The force meter loaded with two weights 100 g will indicate the force magnitude of 3 N., 3. The force meter measures the direction of the force being applied., 4. The force meter measures the value of the acting force., 5. The weight of 300 g loaded the force meter corresponds to the force magnitude of 3 N.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 2

The dynamometerdynamometerdynamometer B is placed below the force meterforce meterforce meter A in the way shown in the picture. What do they indicate? Each force meter has the weightweightweight of 2 N, and the weight D is attracted by the Earth with the force of 4 N. Justify your answer.

R1QKKgSmUdHa7
Ilustracja
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R1aBq9LyNKgZu
The force meter A indicates the value of [tu uzupełnij] N. Możliwe odpowiedzi: pierwszy wariant: 7, drugi wariant: 4, trzeci wariant: 5, czwarty wariant: 8, piąty wariant: 6, szósty wariant: 1, siódmy wariant: 3, ósmy wariant: 2.
The force meter B indicates the value of [tu uzupełnij] N. Możliwe odpowiedzi: pierwszy wariant: 7, drugi wariant: 4, trzeci wariant: 5, czwarty wariant: 8, piąty wariant: 6, szósty wariant: 1, siódmy wariant: 3, ósmy wariant: 2.

Exercise 3

Name the basic elements of the construction of the force meter and describe its functional principle in English.

RHxEPJEqoJVKk
Exercise 4
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. siłomierz - dynamometer, 2. papier milimetrowy - graph paper, 3. skala pomiarowa - measuring scale, 4. pomiar - measurement, 5. masa - weight, 6. ciężar - spring
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RZZRrFf3YPufg1
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Glossary

dynamometer
dynamometer

siłomierz

RSbglzfzGVJyk1
wymowa w języku angielskim: dynamometer
force meter
force meter

siłomierz

RLpkOrZvnwBa81
wymowa w języku angielskim: force meter
gram
gram

gram

RgMVqPmKb8wqk1
wymowa w języku angielskim: gram
graph paper
graph paper

papier milimetrowy

RiOq6ofZ5zFKr1
wymowa w języku angielskim: graph paper
mass
mass

masa

RIOgAG25C95Tz1
wymowa w języku angielskim: mass
measurement
measurement

pomiar

R1TTEIDHynLto1
wymowa w języku angielskim: measurement
measuring scale
measuring scale

skala pomiarowa

R1CMC8PxlQwXh1
wymowa w języku angielskim: measuring scale
spring
spring

sprężyna

R1X8xvTHyn9bY1
wymowa w języku angielskim: spring
tripod
tripod

statyw

RZjhxl1pU59HT1
wymowa w języku angielskim: tripod
weight
weight

ciężar

RGBi3Q2FVEr4B1
wymowa w języku angielskim: weight

Keywords

force meterforce meterforce meter

massmassmass

measurementmeasurementmeasurement

weightweightweight