Global EE

Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00011099

Задание №17. Лабораторная Работа

Механика

№2. Задание 17

ID: 00011099

Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину 1, динамометр, линейку и один груз, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней один груз. Для измерения веса груза воспользуйтесь динамометром.

В бланке ответов № 2:

  1. сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

  2. запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;

  3. укажите результаты измерения веса груза и удлинения пружины с учётом абсолютной погрешности (абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $\pm 0,1 \text{ Н}$, абсолютную погрешность измерения удлинения с помощью линейки принять равной $\pm 2 \text{ мм}$);

  4. запишите числовое значение жёсткости пружины.

Источник: ФИПИ

Решение

Соберём установку: пружину закрепляем на штативе с помощью муфты и лапки, к её нижнему концу подвешиваем один груз. Вес груза измеряем динамометром, а удлинение пружины — линейкой (это разность длины пружины с грузом и без груза).

В положении равновесия сила упругости пружины равна весу груза, поэтому по закону Гука жёсткость пружины:

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

где $P$ — вес груза (показание динамометра), $x$ — удлинение пружины.

Результаты измерений: вес груза $P = 1{,}0 \pm 0{,}1$ Н (погрешность динамометра по условию $\pm 0{,}1$ Н); удлинение пружины $x = 2{,}5 \pm 0{,}2$ см $= 0{,}025 \pm 0{,}002$ м (погрешность линейки по условию $\pm 2$ мм).

Числовое значение жёсткости:

$$k = \dfrac{P}{x} = \dfrac{1{,}0}{0{,}025} = 40 \ \text{Н/м}$$

С учётом погрешностей измерений жёсткость пружины составляет приблизительно $40 \ \text{Н/м}$.

Ответ

Расчётная формула: $k=\dfrac{P}{x}$, где $P$ — вес груза (равный силе упругости), измеренный динамометром с погрешностью $\pm0{,}1$ Н, $x$ — удлинение пружины, измеренное линейкой с погрешностью $\pm2$ мм. Жёсткость получают делением веса груза на удлинение; результат — в Н/м.

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)