3CC317 — Планирование и анализ эксперимента: ответ и решение

Дайте развернутый ответ.

Используя брусок с крючком, динамометр № 2, грузы № 1 и № 2, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы трения скольжения между бруском с двумя грузами
и поверхностью рейки при перемещении бруска на расстояние 16 см. Используйте поверхность рейки, обозначенную Б. Абсолютная погрешность измерения силы равна ±0,1 Н, абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±0,2 см.

В бланке ответов № 2:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки, указав способ измерения силы трения скольжения;

2) запишите формулу для расчёта работы силы трения скольжения;

3) укажите результаты измерения модуля перемещения бруска с грузами
и силы трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки с учётом абсолютных погрешностей измерения;

4) запишите значение работы силы трения скольжения.

СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ

КЭС:

1.29 Практические работы. Измерение средней плотности вещества; архимедовой силы; жёсткости пружины; коэффициента трения скольжения; работы силы трения, силы упругости; средней скорости движения бруска по наклонной плоскости; ускорения бруска при движении по наклонной плоскости; частоты и периода колебаний математического маятника; частоты и периода колебаний пружинного маятника; момента силы, действующего на рычаг; работы силы упругости при подъёме груза с помощью неподвижного блока; работы силы упругости при подъёме груза с помощью подвижного блока

Тип ответа:

Развернутый ответ

Номер: 3CC317

Статус задания: НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания OGEPHYS3CC317

Ответ: A_тр = −F_тр · 0,160 м; силу измеряют

В условии перечислены приборы, но нет их показаний. Численный результат получают на выданной установке; готовые значения из другого опыта вместо измерений подставлять нельзя.
Используем поверхность рейки Б, брусок с двумя грузами № 1 и № 2 и динамометр № 2. Отметим начальное и конечное положения бруска на расстоянии 16 см. Тянем горизонтально, поддерживая равномерное скольжение, и снимаем установившуюся силу F_тяги. Рывок в начале измеряемого участка исключаем.
Система отсчёта — рейка, Ox направим вдоль перемещения, Oy вверх. На брусок с грузами действуют mg вниз, N вверх, тяга вперёд и трение назад. Равномерность даёт F_тяги − F_тр = 0, а по вертикали N − mg = 0. Поэтому модуль трения равен показанию динамометра.
Работа постоянной силы A = Fs cos α. Для силы трения α = 180°, поэтому A_тр = −F_тр s. Знак отрицательный: сила направлена против перемещения. Работа тяги при этом положительна; нельзя подменять ею работу трения.
Пусть показание силы равно f ньютонов. Запишем F_тр = (f ± 0,1) Н и s = (16,0 ± 0,2) см = (0,160 ± 0,002) м. Погрешность силы берём именно из данного условия. Формула уже выведена; после измерения подстановка имеет вид A_тр = −f Н · 0,160 м. Полученное число выражаем в джоулях.
Проверка: A_тр < 0 при f > 0; обратное отношение |A_тр|s возвращает f. При равномерном движении сумма работ тяги и трения равна нулю, что согласуется с неизменной кинетической энергией. Значение силы не определяется одним количеством грузов.

Планирование и анализ эксперимента: схема решения задания OGEPHYS3CC317 — Обозначения: Работа трения на пути 16 см.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS3CC317.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Задание OGEPHYS3CC317: Планирование и анализ эксперимента

Решение задания OGEPHYS3CC317

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению