Global EE

Задание 20 ЕГЭ по физике №00047928

Задание №20. Эксперимент

Выбор Оборудования

№2. Задание 20

ID: 00047928

Необходимо собрать экспериментальную установку и определить с её помощью жёсткость пружины. При подготовке этого опыта школьник взял штатив и пружину. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения данного эксперимента?

 

1) транспортир

2) линейку

3) динамометр

4) секундомер

5) стакан с водой

В ответе запишите номера выбранных предметов.

Источник: СтатГрад 20.12.2021

Решение

Что тут происходит: пружина висит на штативе, а нам нужно узнать её жёсткость — то есть какой силой её надо тянуть, чтобы она удлинилась на один метр.

Жёсткость берут из закона Гука: сила упругости пропорциональна удлинению, и коэффициент пропорциональности — это и есть жёсткость:

$$k=\dfrac{F}{\Delta l}$$

Значит, нужно измерить две вещи: силу $F$, с которой растягивают пружину, и удлинение $\Delta l$.

Шаг 1. Сила. Груза в наборе нет, поэтому найти силу как $mg$ не получится. Растягиваем пружину динамометром (пункт 3) — он сам показывает силу в ньютонах.

Шаг 2. Удлинение — это разность длин пружины в растянутом и свободном состоянии. Длину измеряют линейкой (пункт 2).

Шаг 3. Лишнее: транспортир (1) меряет углы, секундомер (4) — время (он нужен был бы, если бы жёсткость искали по колебаниям груза, но груза нет), стакан с водой (5) к закону Гука отношения не имеет.

Итог: линейка и динамометр — пункты 2 и 3.

Проверим себя: оба числа формулы $k=\dfrac{F}{\Delta l}$ теперь измеряются — опыт собран.

Ответ

23
Другие задания по теме «Выбор Оборудования» (8)