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 рычаг, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 12 см и один груз на расстоянии 6 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 12 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении. Абсолютная погрешность измерения силы равна ±0,1 Н, абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±2 мм.
В бланке ответов № 2:
1) зарисуйте схему экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта момента силы;
3) укажите результаты измерений приложенной силы и длины плеча с учётом абсолютных погрешностей измерений;
4) запишите значение момента силы.
Решение
Решение.
Данная задача является экспериментальным заданием. При выполнении такой работы на реальном оборудовании ученик получает конкретные числовые значения. Ниже представлен алгоритм оформления решения в соответствии с требованиями ОГЭ.
1) Схема экспериментальной установки:
На горизонтальном рычаге, закреплённом на штативе, слева от оси вращения (точки O) подвешены грузы:
- на расстоянии L1=6 см подвешен один груз;
- на расстоянии L2=12 см подвешены два груза.
Справа от оси вращения на расстоянии L3=12 см приложена вертикальная сила F, направленная вниз (её измеряют динамометром для поддержания равновесия).
2) Формула для расчёта момента силы:
Момент силы M относительно оси вращения равен произведению модуля силы F на её плечо L:
M=F⋅L
3) Результаты измерений:
Для того чтобы рычаг находился в равновесии, сумма моментов сил, вращающих его против часовой стрелки, должна быть равна сумме моментов сил, вращающих его по часовой стрелке.
Вес одного груза стандартного набора составляет примерно 1 Н.
Слева действуют моменты: Mлев=1 Н⋅0,06 м+2 Н⋅0,12 м=0,06 Н⋅м+0,24 Н⋅м=0,30 Н⋅м.
Чтобы уравновесить рычаг силой справа на плече 12 см, динамометр должен показать силу F=Mлев/0,12 м=2,5 Н.
Запишем результаты измерений с учётом погрешностей (переведя плечо в метры):
F=(2,5±0,1) Н
L=(120±2) мм=(0,120±0,002) м
4) Значение момента силы:
Подставим измеренные значения в формулу:
M=2,5 Н⋅0,12 м=0,3 Н⋅м
Ответ: M=0,3 Н⋅м
Источник: ФИПИ