ГДЗ по физике за 9 класс Перышкин, Гутник, Иванов - Физика - Учебник

Лабораторные работы — Лабораторные работы — №3 — стр. 324

Определение жёсткости пружины
Цель работы
Определить жёсткость пружины по графику зависимости Fynp(x).
Приборы и материалы Штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор Грузов массой 100 г каждый, линейка.
УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ
1. Закрепите в лапке штатива конец пружины и линейку так, чтобы пружина была параллельна линейке.
2. Определите длину пружины l0 в ненагруженном состоянии.
3. Подвешивая к пружине последовательно один груз, два, три, четыре груза, определите длину пружины l и удлинение х=ll0 для каждого случая.
4. Обработка результатов измерений. Результаты прямых измерений запишите в таблицу 5 с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы линейки. Учтите, что абсолютная погрешность удлинения пружины будет складываться из погрешности определения начальной длины пружины и погрешности определения длины пружины в нагруженном состоянии. Сила упругости пружины будет равна силе тяжести груза, подвешенного к пружине (тело находится в равновесии под действием двух сил, значит, эти силы равны по модулю и направлены в противоположные стороны).
5. Используя результаты опытов, постройте график зависимости силы упругости пружины от её удлинения.
Примечание Для построения графика с учётом погрешности необходимо на координатной плоскости по оси х отметить не точки, а отрезки, соответствующие интервалу возможных значений удлинения. Прямую следует провести так, чтобы она проходила через начало координат и пересекала все построенные отрезки.
6. Сделайте вывод, подтверждают ли ваши результаты справедливость закона Гука.
7. Определите жёсткость пружины.

Определение жёсткости пружины

Цель работы:
Определить жёсткость пружины, построив график зависимости силы упругости от удлинения Fупр(x).

Приборы и материалы:
Штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор грузов массой 100 г каждый, линейка.

Ход работы:

1

Сборка установки: Закрепите один конец пружины в лапке штатива, а рядом расположите линейку так, чтобы пружина была параллельна шкале.

2

Определение начальной длины: Измерьте длину пружины в ненагруженном состоянии (l0).

3

Измерения:

- Последовательно подвешивайте грузы к пружине: один, два, три и четыре.

- Для каждого случая измерьте длину пружины l и рассчитайте её удлинение: x=ll0.

4

Учет погрешностей:

- Абсолютная погрешность удлинения Δx складывается из погрешностей измерений l0 и l. При цене деления линейки 0,1 см:

Δx=Δl0+Δl=0,1+0,1=0,2см.

- Сила упругости равна силе тяжести подвешенного груза:

Fупр=mg, где g=10м/с2, а m — масса груза.

5

Результаты измерений:

№ опыта Длина ненагруженной пружины l0, см Длина нагруженной пружины l, см Удлинение x, см Сила упругости Fупр, Н
1 3,2 ± 0,1 6,9 ± 0,1 3,7 ± 0,2 1
2 3,2 ± 0,1 10,7 ± 0,1 7,5 ± 0,2 2
3 3,2 ± 0,1 14,7 ± 0,1 11,5 ± 0,2 3
4 3,2 ± 0,1 18,8 ± 0,1 15,6 ± 0,2 4
6

Построение графика:

Постройте график зависимости силы упругости (Fупр) от удлинения (x), учитывая погрешности. Линия должна проходить через начало координат.

7

Вычисление жёсткости пружины:

Жёсткость k определяется как тангенс угла наклона графика:

k=Fупрx.

Вывод:

Результаты эксперимента подтвердили справедливость закона Гука. Сила упругости пропорциональна удлинению пружины. По графику определена жёсткость пружины:

k=0,27Н/см (или 27Н/м).

Решебник

"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.

Aвторы:

Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.

Задание

Определение жёсткости пружины Цель работы Определить жёсткость пружины по графику зависимости Fynp(x). Приборы и материалы Штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор Грузов массой 100 г каждый, линейка. УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ 1. Закрепите в лапке штатива конец пружины и линейку так, чтобы пружина была параллельна линейке. 2. Определите длину пружины l0 в ненагруженном состоянии. 3. Подвешивая к пружине последовательно один груз, два, три, четыре груза, определите длину пружины l и удлинение х=ll0 для каждого случая. 4. Обработка результатов измерений. Результаты прямых измерений запишите в таблицу 5 с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы линейки. Учтите, что абсолютная погрешность удлинения пружины будет складываться из погрешности определения начальной длины пружины и погрешности определения длины пружины в нагруженном состоянии. Сила упругости пружины будет равна силе тяжести груза, подвешенного к пружине (тело находится в равновесии под действием двух сил, значит, эти силы равны по модулю и направлены в противоположные стороны). 5. Используя результаты опытов, постройте график зависимости силы упругости пружины от её удлинения. Примечание Для построения графика с учётом погрешности необходимо на координатной плоскости по оси х отметить не точки, а отрезки, соответствующие интервалу возможных значений удлинения. Прямую следует провести так, чтобы она проходила через начало координат и пересекала все построенные отрезки. 6. Сделайте вывод, подтверждают ли ваши результаты справедливость закона Гука. 7. Определите жёсткость пружины.