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 муфтой, подвижный блок, нить, 3 груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при подъёме трёх грузов с использованием подвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме грузов на высоту 10 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.
1) Рисунок экспериментальной установки.
Для выполнения задания необходимо собрать установку с подвижным блоком. Один конец нити закрепляется в лапке штатива, нить пропускается под подвижным блоком, к крючку которого подвешены три груза. Второй конец нити тянется вертикально вверх с помощью динамометра. При подъёме грузов на высоту h свободный конец нити (и динамометр) проходит путь s, который в два раза больше высоты подъёма грузов.
2) Формула для расчёта работы.
Работа силы упругости (силы тяги) при равномерном подъёме определяется как произведение модуля силы на путь, пройденный точкой приложения силы:
A=F⋅s,
где F — сила упругости пружины динамометра, s — путь, пройденный концом нити, к которому приложен динамометр.
3) Результаты прямых измерений.
При использовании подвижного блока для подъёма трёх грузов (масса каждого обычно составляет 100 г, итого 300 г) на высоту h=10 см, путь свободного конца нити составит s=2⋅h=20 см.
Сила F, которую покажет динамометр, в идеальном случае (без учёта трения и массы блока) была бы равна половине веса грузов (1,5 Н), однако на практике из-за веса блока и трения она составляет примерно 1,7–1,8 Н.
(Примечание: значения ниже являются примерными, на реальном экзамене необходимо записать данные своего измерения).
Путь: s=20,0±0,2 см=0,200±0,002 м.
Сила упругости: F=1,7±0,1 Н.
4) Значение работы силы упругости.
Подставим измеренные средние значения в формулу:
A=1,7 Н⋅0,2 м=0,34 Дж.
Ответ: A=0,34 Дж.
Источник: ФИПИ