Косвенные измерения (экспериментальное задание на реальном оборудовании) · 76 заданий
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение мощности электрического тока, потребляемой лампой накаливания. В исследовании используются электрическая лампа на подста…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины. В исследовании используется пружина…
Закон Гука
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы трении скольжения при движении каретки по поверхности стола от силы нормального давления каретки на…
Сила трения
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение электрического сопротивления резистора. В исследовании используются резистор, источник постоянного тока, ключ, соедините…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы тока в резисторе от напряжения на его концах. В исследовании используется резистор, источник постоян…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение работы электрического тока, протекающего через лампу накаливания в течение 1 мин. В исследовании используются электричес…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, грузы № 1, № 2 и № 3, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффи…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R 2, соберите экспериментальную установк…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 1, соберите экспериментальную установку…
Закон Ома
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, груз № 1, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя собирающую линзу 2, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света и…
Практические работы
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометр № 2, грузы № 1 и № 2, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
Используя штатив с держателем, неподвижный блок, нить, два груза
и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъёме грузов с использованием неподвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме двух соединённых вместе грузов на высоту 15 см.Абсолютная погрешность измерения силы равна ±0,1 Н, абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±0,2 см.
В бланке ответов № 2:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта работы силы упругости;
3) укажите результаты прямых измерений силы упругости и пути с учётом абсолютных погрешностей измерений;
4) запишите значение работы силы упругости.
Решение
Решение.
Данная задача является экспериментальной. При выполнении лабораторной работы на экзамене необходимо использовать предоставленное оборудование. Ниже приведено описание хода выполнения и оформления результатов.
1) Рисунок экспериментальной установки
На штативе закреплён неподвижный блок. Через блок перекинута нить, к одному концу которой подвешены два груза, а к другому — динамометр. При измерении силы динамометр следует тянуть вертикально вниз равномерно, чтобы грузы поднимались вверх.
(Схематично: блок на перекладине штатива, нить огибает блок, слева висят два груза, справа — динамометр, который тянут вниз).
2) Формула для расчёта работы
Работа силы упругости при равномерном подъёме груза вычисляется по формуле:
A=Fупр⋅s,
где Fупр — модуль силы упругости пружины динамометра (равный весу грузов при равномерном движении), s — путь, пройденный точкой приложения силы (равный высоте подъёма грузов h).
3) Результаты прямых измерений
При подъёме двух стандартных грузов (массой по 100 г каждый) общая масса составляет m=0,2 кг. Сила тяжести, действующая на них, составляет примерно 2 Н. Поскольку блок неподвижный, он не дает выигрыша в силе, и динамометр покажет значение, близкое к 2 Н.
Высота подъёма по условию h=15 см =0,15 м.
С учётом погрешностей, указанных в условии (ΔF=0,1 Н, Δs=0,2 см):
Fупр=(2,0±0,1) Н
s=(15,0±0,2) см
Примечание: Точное значение силы Fупр ученик записывает на основании показаний своего прибора.
4) Значение работы силы упругости
Подставим измеренные значения в формулу (переведя путь в метры):
s=15 см =0,15 м.
A=2,0 Н⋅0,15 м=0,30 Дж.
Ответ: 1) рисунок установки; 2) A=Fупр⋅s; 3) Fупр=(2,0±0,1) Н, s=(15,0±0,2) см; 4) A=0,3 Дж.
Источник: ФИПИ