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 динамометр № 1, стакан с водой, цилиндр № 2, соберите экспериментальную установку для определения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр, полностью погружённый в воду. Абсолютная погрешность измерения силы равна ±0,02 Н.
В бланке ответов № 2:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки, указав способ измерения выталкивающей силы;
2) запишите формулу для расчёта выталкивающей силы;
3) укажите результаты прямых измерений силы с учётом абсолютной погрешности измерений;
4) запишите значение выталкивающей силы.
Решение
Решение.
Для определения выталкивающей силы (силы Архимеда) экспериментальным путём используется метод косвенного измерения: сначала измеряется вес тела в воздухе, а затем — вес того же тела при его полном погружении в жидкость. Разность этих значений и будет равна силе Архимеда.
1) Рисунок экспериментальной установки.
На рисунке следует схематично изобразить два этапа эксперимента:
а) Динамометр, к крючку которого подвешен цилиндр. Цилиндр находится в воздухе. Рядом с пружиной динамометра указывается сила P1 (вес в воздухе).
б) Тот же динамометр с цилиндром, но теперь цилиндр полностью погружён в стакан с водой (не касаясь дна и стенок). Рядом указывается сила P2 (вес в воде).
2) Формула для расчёта выталкивающей силы:
FA=P1−P2,
где P1 — вес цилиндра в воздухе, P2 — вес цилиндра в воде.
3) Результаты прямых измерений (с учётом погрешности ±0,02 Н):
Примечание: В реальном лабораторном опыте значения зависят от параметров цилиндра № 2. Для стандартного набора ОГЭ (алюминиевый или стальной цилиндр объёмом 25-30 см3) значения будут примерно следующими:
P1=(0,70±0,02) Н
P2=(0,45±0,02) Н
(При выполнении работы на экзамене необходимо записать те числа, которые показал ваш прибор).
4) Значение выталкивающей силы:
Подставим полученные средние значения в формулу:
FA=0,70 Н−0,45 Н=0,25 Н.
Ответ: FA=0,25 Н (значение может варьироваться в зависимости от конкретного оборудования).
Источник: ФИПИ