Global EE

Механика — Задание 17 ОГЭ по физике №00045974

Задание №17. Лабораторная Работа

Механика

№2. Задание 17

ID: 00045974

Используя штатив с муфтой, подвижный блок, нить, 3 груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при подъёме груза с использованием подвижного 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, абсолютную погрешность измерения расстояния принять равной ±2 мм. 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 и пути с учётом абсолютных погрешностей; 4) запишите числовое значение работы силы упругости.

Источник: Сборник Камзеевой 2027

Решение

Подвижный блок поднимается вместе с грузами. Его поддерживают две ветви нити, поэтому подъём груза и перемещение свободного конца различаются.

Один конец нити закрепляем на штативе, огибаем нитью подвижный блок с тремя грузами. Второй конец соединяем с динамометром и тянем так, чтобы грузы поднимались равномерно.

Когда блок поднимается на $h=20$ см, каждая поддерживающая ветвь укорачивается на $20$ см. Свободный конец нужно переместить на $s=2h=40$ см $=0{,}400$ м.

В книжном образце динамометр показывает $1{,}5$ Н. С погрешностями записи имеют вид $F=(1{,}5\pm0{,}1)$ Н, $s=(0{,}400\pm0{,}002)$ м. Погрешность $\pm2$ мм относится к прямому измерению пути конца нити.

Работа тяги $A=Fs=1{,}5\cdot0{,}400=0{,}6$ Дж.

Проверка для идеального блока: сила тяги вдвое меньше веса, путь вдвое больше высоты. Выигрыша в работе нет. На реальном комплекте в расчёт подставляют измеренную силу и путь.

Если измеряли лишь высоту груза, а путь получили умножением на два, погрешность высоты тоже удваивается; это уже иной способ измерения, чем запись образца.

Ответ

В образце: 0,6 Дж.
Другие задания по теме «Механика» (8)