Global EE

Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00008687

Задание №17. Лабораторная Работа

Механика

№2. Задание 17

ID: 00008687

Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и три груза, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней три груза. Для измерения веса грузов воспользуйтесь динамометром. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной ±0,1 Н, абсолютную погрешность измерения удлинения пружины с помощью линейки принять равной ±2 мм.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;

3) укажите результаты измерений веса грузов и удлинения пружины с учётом погрешности измерений;

4) запишите числовое значение

Источник: ФИПИ

Решение

Собираем установку: на штативе закрепляем пружину, к ней подвешиваем три груза, линейкой измеряем удлинение пружины, а вес грузов определяем динамометром.

Почему так. Подвешенные грузы растягивают пружину; сила упругости уравновешивает их вес. По закону Гука сила упругости равна жёсткости, умноженной на удлинение: $F_{\text{упр}}=kx$. Значит, жёсткость $k=\dfrac{P}{x}$.

Измерения. Удлинение $x = (60 \pm 2)$ мм $= (0{,}060 \pm 0{,}002)$ м; вес грузов $P = (3{,}0 \pm 0{,}1)$ Н.

Расчёт. $k = \dfrac{3{,}0}{0{,}060} = 50$ Н/м.

Ответ

  1. Схема экспериментальной установки (см. рисунок)

  2. $F_{упр} = mg = P; F{упр} = kx => k = \dfrac{P}{x}$

  3. $x = (60 ± 2) мм = (0,060 ± 0,002) м; P = (3,0 ± 0,1) H.$

  4. k = 50 H/м

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)