Прямые измерения физических величин (снятие показаний приборов) · 70 заданий
- Задание №15№15
На границе воздух-стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол преломления равен примерно 1) 20° 2) 40° 3) 50° 4…
Преломление света
- Задание №15№15
Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний пружинного маятника от массы груза. Какую из указанных на рисунке пар маятников мо…
Маятники
- Задание №15№15
Температуру больного измеряют с помощью медицинского термометра, представленного на рисунке. Запишите результат измерения, учитывая, что абсолютная по…
Практические работы
- Задание №15№15
Прибор на рисунке подключён в режиме вольтметра. Запишите результат измерения напряжения, с учётом абсолютной погрешности измерения, которая равна цен…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №15№15
Запишите результат измерения электрического напряжения (см. рисунок), учитывая, что абсолютная погрешность измерения равна цене деления вольтметра. 1)…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №15№15
Запишите результат измерения атмосферного давления с помощью барометра-анероида (см. рисунок), учитывая, что абсолютная погрешность измерения равна це…
Давление
- Задание №15№15
Ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке. Какое утверждение верное? 1) При замыкании ключа амперметр покажет силу электрического то…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №15№15
Запишите результат измерения атмосферного давления с помощью барометра-анероида (см. рисунок), учитывая, что абсолютная погрешность измерения равна це…
Давление
- Задание №15№15
В мензурку налита вода (см. рисунок). Укажите значение объёма воды, учитывая, что абсолютная погрешность измерения равна половине цены деления шкалы.…
Практические работы
- Задание №15№15
Ученик собрал электрическую цепь, представленную на рисунке. Какое утверждение верное? 1) Вольтметр включён в электрическую цепь с нарушением полярнос…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №15№15
Изучая колебания пружинного маятника, ученик собрал из пружин разной жёсткости и грузов одинаковой массы четыре установки (см. рисунок). Какую из указ…
Маятники
- Задание №15№15
На границе воздух-стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол отражения равен примерно 1) 10° 2) 15° 3) 75° 4)…
Отражение света
Чтобы определить жёсткость пружины бытового безмена, ученик использовал груз и линейку (см. рисунок).
Чему равна жёсткость пружины?
Правильный ответ
1000
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем данные, представленные на рисунке. Нам необходимо найти жёсткость пружины, используя закон Гука и данные об удлинении пружины под действием веса груза.
Дано:
m=2 кг (показание безмена на правом рисунке)
x1=1 см (начальное положение указателя по линейке)
x2=3 см (конечное положение указателя по линейке)
g=10 м/с2 (ускорение свободного падения)
Найти:
k−?
СИ:
x1=0,01 м
x2=0,03 м
Рассуждение и формулы:
1. При подвешивании груза к безмену пружина растягивается. В состоянии равновесия сила тяжести, действующая на груз, уравновешивается силой упругости пружины:
Fупр=Fтяж
2. Сила тяжести определяется формулой: Fтяж=m⋅g.
3. Согласно закону Гука, модуль силы упругости прямо пропорционален удлинению пружины Δx:
Fупр=k⋅Δx, где k — жёсткость пружины.
4. Удлинение пружины Δx найдём как разность показаний линейки:
Δx=x2−x1.
5. Объединим формулы для вывода рабочей формулы жёсткости:
k⋅(x2−x1)=m⋅g⇒k=x2−x1m⋅g.
Вычисления:
1. Найдём удлинение: Δx=0,03 м−0,01 м=0,02 м.
2. Рассчитаем силу тяжести: Fтяж=2 кг⋅10 м/с2=20 Н.
3. Рассчитаем жёсткость:
k=0,02 м20 Н=1000 Н/м.
Проверка размерности:
[k]=мкг⋅м/с2=мН.
Ответ: 1000 Н/м
Источник: ФИПИ