Решение задания OGEPHYSC80D7E
Ответ: k = Px; P и x определяются измерениями
В условии перечислены приборы, но нет их показаний. Численный результат получают на выданной установке; готовые значения из другого опыта вместо измерений подставлять нельзя.
Используем пружину № 1, груз или набор грузов № 1, № 2 и № 3 и динамометр № 2. Закрепим пружину вертикально на штативе, расположим рядом линейку. Сначала отметим положение нижнего конца без нагрузки l₀. Взвесим требуемую нагрузку динамометром и запишем её вес P. Подвесим эту же нагрузку к пружине, дождёмся прекращения колебаний и снимем положение l. Удлинение x = l − l₀. Полная длина нагруженной пружины не является удлинением.
Система отсчёта связана со штативом, Oy направлена вверх. На нагрузку действуют mg вниз и Fупр вверх. Равновесие: Fупр − mg = 0. При неподвижном взвешивании P = mg, поэтому Fупр = P. Закон Гука для упругой деформации даёт Fупр = kx. Отсюда k = Px.
Пусть p — показание веса в ньютонах, а xмм — измеренное удлинение в миллиметрах. Результаты записываем P = (p ± 0,1) Н и x = (xмм ± 2) мм. Погрешность ±2 мм по условию относится к уже определённому удлинению. Перед подстановкой переведём его в метры: x = xмм · 10⁻³ м; погрешность равна 0,002 м. Подставим фактические P и x в формулу; единица k — Н·м⁻¹.
Проверка: kx должно вернуть измеренный вес P. Удлинение положительно и не включает длину ненагруженной пружины. После снятия нагрузки пружина возвращается к l₀. Нельзя считать номер пружины готовым значением её жёсткости или заменять измеренный вес номером груза.
Комментарии к решению
Комментарии видны всем посетителям сайта.
Комментариев пока нет. Будьте первым.
Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.