Задание №15 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем физический принцип работы динамометра и данные рисунка.

1. Определение силы тяжести одного груза:
Динамометр измеряет силу. Когда к нему подвешивают груз массой $m$, на пружину действует сила тяжести $F = mg$.
Дано: масса одного груза $m = 100$ г $= 0,1$ кг. Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ м/с².
Тогда вес одного груза равен:
$P_1 = m \cdot g = 0,1 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 1 \text{ Н}$.

2. Анализ положений указателя на шкале:
Согласно условию и рисунку:
— При подвешивании 1 груза (сила $1 \text{ Н}$) указатель перемещается в положение $A$.
— При подвешивании 2 грузов (сила $2 \text{ Н}$) указатель перемещается в положение $B$.
— При подвешивании 3 грузов (сила $3 \text{ Н}$) указатель перемещается в положение $C$.

3. Определение цены деления:
Цена деления шкалы — это значение физической величины, соответствующее самому маленькому промежутку между двумя соседними штрихами.
Посмотрим на интервал между нулевой отметкой и положением $A$ (которое соответствует $1 \text{ Н}$). Мы видим, что этот интервал разделен на 2 равных деления (между 0 и $A$ есть один промежуточный штрих).
Аналогично, между положениями $A$ ($1 \text{ Н}$) и $B$ ($2 \text{ Н}$) также находятся 2 деления. Разность сил между этими точками составляет:
$\Delta F = 2 \text{ Н} - 1 \text{ Н} = 1 \text{ Н}$.
Так как этот интервал в $1 \text{ Н}$ разделен на $n = 2$ деления, то цена деления $C$ рассчитывается как:
$C = \frac{\Delta F}{n} = \frac{1 \text{ Н}}{2} = 0,5 \text{ Н}$.

Проверим по положению $C$: 3 груза — это $3 \text{ Н}$. От нуля до точки $C$ мы насчитываем ровно 6 делений.
$3 \text{ Н} / 6 = 0,5 \text{ Н}$. Расчет верен.

Ответ: 0,5

Источник: ФИПИ