Задание OGEPHYS001ABE: Планирование и анализ эксперимента

Дополнительно к пружине и грузам возьмём штатив с держателем, линейку и динамометр подходящего предела измерения. Линейка нужна для удлинения, динамометр — для измерения веса каждого набора грузов. Если массы заранее известны, вес можно определить через mg, но измерение динамометром не требует этого предположения.
Систему отсчёта свяжем со штативом, Oy направим вверх. На неподвижные грузы действуют сила тяжести mg вниз и сила упругости F_упр вверх. Условие равновесия: F_упр − mg = 0. Показание динамометра при взвешивании P = mg, поэтому F_упр = P.
Закрепим пружину вертикально. Отметим положение её нижнего конца без груза l₀. Подвесим один груз и после прекращения колебаний измерим новое положение l₁. Удлинение x₁ = l₁ − l₀. Отдельно измерим вес P₁. Повторим опыт с двумя, затем с тремя грузами, сохраняя ту же пружину. Не выйдем за предел упругой деформации. Запишем пары (x₁, P₁), (x₂, P₂), (x₃, P₃), единицы и погрешности приборов.
Построим график F_упр(x), откладывая удлинение по горизонтали. Закон Гука предсказывает F_упр = kx. Сравним отношения P₁x₁, P₂x₂, P₃x₃. Их согласие в пределах погрешностей подтверждает прямую пропорциональность.
Проверка: изменяем только нагрузку, а материал, размеры и температура пружины сохраняются. После снятия грузов нижний конец должен вернуться к l₀. Без результатов опыта нельзя объявлять конкретное измеренное значение жёсткости.