ID: 00040150
Источник: ФИПИ
Собираем установку. К держателю штатива крепим неподвижный блок — колесо с желобком, ось которого никуда не едет. Через блок перекидываем нить: на одном её конце подвешиваем груз, за другой конец тянем динамометром вниз, поднимая груз вверх на 20 см. Тянуть надо равномерно, без рывков.
Что делает неподвижный блок. Он не даёт выигрыша в силе — только меняет направление: тянем вниз, а груз едет вверх. Поэтому сила на динамометре примерно равна весу груза, и на сколько мы вытянули нить, на столько же поднялся груз: $S = h$.
Почему показание равно силе упругости. При равномерном подъёме груз не разгоняется, значит нить тянет его вверх ровно с той силой, с какой Земля тянет вниз. Сила упругости нити при этом численно равна показанию динамометра.
Формула. $A = F_{упр} \cdot S$, где $S = h$ — путь конца нити.
Измерения. Силу снимаем с динамометра во время равномерного подъёма: $F_{упр} = (F \pm 0{,}1)$ Н. Путь измеряем линейкой: $S = (20{,}0 \pm 0{,}2)$ см, то есть $(0{,}200 \pm 0{,}002)$ м.
Расчёт. Умножаем силу на путь. Пусть динамометр показал $1{,}0$ Н: $A = 1{,}0 \cdot 0{,}20 = 0{,}2$ Дж. Работа измеряется в джоулях (Дж).