Question

Физика. Цель работы: исследовать, как зависит сила упругости пружины от удлинения пружины и измерить жесткость пружины.

Оборудование:

штатив с муфтой и лапкой;

спиральная пружина;

набор грузов, масса каждого 50 г;

линейка.

Сила тяжести грузов, подвешенных к пружине, уравновешивается силой упругости, возникающей в пружине. При изменении числа грузов, подвешенных к пружине, изменяется ее удлинение и сила упругости. По закону Гука Fупр = k│∆ℓ│, где ∆ℓ - удлинение пружины, k – жесткость пружины. По результатам нескольких опытов постройте график зависимости модуля силы упругости Fупр от модуля удлинения │∆ℓ│. При построении графика по результатам опыта экспериментальные точки могут не оказаться на прямой, которая соответствует формуле Fупр = k│∆ℓ│. Это связано с погрешностями измерения. В этом случае график надо проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек оказалось по разные стороны от прямой. После построения графика сделайте вывод о зависимости силы упругости от удлинения пружины.

Возьмите точку на прямой (в средней части графика) и определите по графику соответствующие этой точке значения силы упругости и удлинения и вычислите жесткость k. Она и будет искомым средним значением жесткости пружины.

Указания к работе

1. Закрепите на штативе конец спиральной пружины.

2. Рядом с пружиной установите и закрепите линейку.

3.Отметьте и запишите то деление линейки, против которого приходится стрелка-указатель пружины.

4. Подвесьте груз известной массы и измерьте вызванное им удлинение пружины.

5. К первому грузу добавьте второй, третий и четвертый грузы, записывая каждый раз удлинение │∆ℓ│пружины. По результатам измерений заполните таблицу:

№ опыта Масса груза m, кг Сила тяжести

F= m * 10, H Удлинение пружины│∆ℓ│, м Коэффициент жесткости, Н/м

6. По результатам измерений постройте график зависимости силы от удлинения пружины и , пользуясь им, определите среднее значение жесткости пружины kср

kср = F / │∆ℓ│

7. Сделайте вывод

P.S. В скриншоте легче и понятнее