Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00007540 | Global EE
Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00007540
№2. Задание 17
ID: 00007540
Используя штатив с муфтой, неподвижный блок, нить, три груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъёме грузов с использованием неподвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме грузов на высоту 20 см. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной ± 0,1 Н.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта работы силы упругости;
3) укажите результаты прямых измерений силы упругости с учётом абсолютной погрешности измерения силы и пути;
4) запишите числовое значение работы силы упругости. (Ответ укажите в Дж)
Источник: ФИПИ
Решение
Описание установки:
Штатив с муфтой закреплён на столе. К муфте прикреплён неподвижный блок. Через блок перекинута нить: к одному концу прикреплены три грузика, к другому — динамометр. Потянув динамометром вниз, равномерно поднимаем грузики на высоту $h = 0{,}2$ м.
Формула для расчёта работы:
$$A = F_{\text{упр}} \cdot h$$
где $F_{\text{упр}}$ — показание динамометра (сила упругости нити), $h$ — высота подъёма.
Прямые измерения:
Сила упругости (по динамометру):
$$F_{\text{упр}} = (3{,}0 \pm 0{,}1) \text{ Н}$$
Высота подъёма (без погрешности):
$$h = 0{,}2 \text{ м}$$
Вычисление работы:
$$A = F_{\text{упр}} \cdot h = 3{,}0 \cdot 0{,}2 = 0{,}6 \text{ Дж}$$
Примечание: неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, но изменяет направление силы. При равномерном подъёме $F_{\text{упр}} = mg_{\text{грузов}}$.
Ответ
A = F · h = 3,0 · 0,2 = 0,6 Дж (при F = 3,0 ± 0,1 Н, h = 0,2 м)
