Global EE

Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00011059

Задание №17. Лабораторная Работа

Механика

№2. Задание 17

ID: 00011059

Используя штатив с держателем, пружину № 1 со шкалой (или линейку), динамометр № 2 и грузы № 1, № 2 и № 3, соберите экспериментальную установку для измерения жесткости пружины. Определите жесткость пружины, подвесив к ней грузы. Для измерения веса груза воспользуйтесь динамометром. Абсолютная погрешность измерения удлинения пружины составляет ± 2 мм, абсолютная погрешность измерения веса грузов составляет ± 0,1 Н.
 

В бланке ответов № 2

1)  сделайте рисунок экспериментальной установки;

2)  запишите формулу для расчета жесткости пружины;

3)  укажите результаты измерения веса груза и удлинения пружины с учетом абсолютных погрешностей измерений;

4)  запишите числовое значение жесткости пружины.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$F = 5{,}0 \pm 0{,}1$ Н, $\Delta x = 25 \text{ см} = 0{,}25 \pm 0{,}02$ м

Найти:

$k$ — жёсткость пружины

Решение:

Схема установки. К штативу крепится линейка. К держателю подвешивается пружина. Сначала измеряется начальная длина нерастянутой пружины. Затем к пружине подвешиваются три груза, и измеряется новая длина.

Формула для расчёта жёсткости. В равновесии сила упругости пружины равна силе тяжести (весу) грузов:

$$F_\text{упр} = k \cdot \Delta x = F$$

Откуда жёсткость:

$$k = \frac{F}{\Delta x}$$

где $F$ — вес грузов (измеряется динамометром), $\Delta x$ — удлинение пружины.

Результаты измерений: вес грузов $F = 5{,}0 \pm 0{,}1$ Н; начальная длина пружины 15 см, после подвешивания 40 см, удлинение $\Delta x = 40 - 15 = 25 \text{ см} = 0{,}25 \pm 0{,}02$ м.

Расчёт жёсткости:

$$k = \frac{F}{\Delta x} = \frac{5{,}0}{0{,}25} = 20 \text{ Н/м}$$

Ответ

$k=\frac{P}{x}$

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)