Визначення коефіцієнта жорсткості пружини
Мета роботи . знайти жорсткість пружини з вимірів подовження пружини при різних значеннях сили тяжіння F тяж = mg. врівноважує силу пружності F упр. на основі закону Гука: F упр = k ∙ Δ l.
Устаткування. 1) набір вантажів по 0,1 кг; 3) 4 колечка з дроту по 2 грами 3) лінійка з міліметровими розподілами; 3) штатив з муфтою і лапкою; 4) спіральна пружина.
Питання для самопідготовки:
Як визначити силу тяжіння вантажу? Чому дорівнює сила тяжіння, що діє на вантаж масою 102 г? 204 г?
Як розрахувати силу пружності пружини?
Як знайти подовження пружини?
Як розрахувати жорсткість пружини?
Вантаж нерухомо висить на пружині. Що можна сказати в цьому випадку про силу тяжіння вантажу і силі пружності пружини?
Як за допомогою вказаного обладнання можна виміряти жорсткість пружини?
Як побудувати графік залежності сили пружності від видовження пружини?
Порядок виконання роботи:
Підготуйте в зошиті таблицю для запису результатів вимірювань:
Зміцніть пружину в лапці штатива.
Виміряйте довжину пружини без вантажу. l0 = ________ м
Підвісьте до пружини спочатку один вантаж масою 0,102 кг (вантаж масою 0,1 кг, додавши колечко з дроту 0,002 кг). На цей вантаж діє сила тяжіння 1 Н. З такою ж силою вантаж розтягує пружину. Ця сила врівноважується силою пружності, що виникає в пружині при її розтягуванні.
Виміряйте довжину l пружини з вантажем. Знайдіть подовження Δ l пружини. Заповніть перший стовпчик таблиці.
Підвішуйте до пружини другий, третій, четвертий вантажі тієї ж маси (0,102 кг), кожен раз вимірюючи довжину пружини і обчислюючи подовження l.
Побудуйте графік залежності сили пружності від видовження пружини, вибравши зручні поодинокі відрізки по осях.
Примітка: при побудові графіка за результатами досвіду експериментальні точки можуть не виявитися на прямий, яка відповідає формулі F упр = k ∙ Δ l.Ето свя-зано з похибками вимірювання. У цьому випадку графік треба проводити так, щоб приблизно однакове число точок виявилося по різні боки від прямої.
8) Після побудови графіка візьміть точку на прямій (в середній частині графіка), визначте по ньому відповідні цій точці значення сили пружності і подовження і обчисліть жорсткість. Вона і буде шуканим середнім значенням жорсткості пружини.
9) Зробіть висновок.
Лабораторна робота "Визначення коефіцієнта жорсткості пружини" 7 клас