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, один груз
и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъёме груза с использованием неподвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме груза на высоту 20 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.
Для выполнения данного экспериментального задания необходимо собрать установку, состоящую из неподвижного блока, закреплённого в лапке штатива. Через блок перекидывается нить, к одному концу которой подвешивается груз, а к другому — динамометр. При равномерном вытягивании нити вниз с помощью динамометра мы поднимаем груз вверх.
1) Схема экспериментальной установки:
На рисунке следует изобразить вертикальный штатив, к которому сверху прикреплён неподвижный блок. Через блок перекинута нить. С одной стороны блока на нити висит груз массой m, с другой стороны нить тянет вниз динамометр. Рядом с грузом вертикально расположена линейка для контроля высоты подъёма h.
2) Формула для расчёта работы:
Работа силы упругости A при равномерном подъёме груза вычисляется по формуле:
A=F⋅s,
где F — модуль силы упругости (показания динамометра), s — путь, пройденный точкой приложения силы (в случае неподвижного блока путь, пройденный концом нити, равен высоте подъёма груза: s=h).
3) Результаты прямых измерений:
Примечание: значения силы зависят от веса стандартного груза (обычно 100 г, что соответствует силе около 1 Н). Приведём пример записи с учётом указанных в условии погрешностей.
Путь (высота подъёма): s=20,0±0,2 см=0,200±0,002 м.
Сила упругости (примерное значение для груза 100 г): F=1,0±0,1 Н.
4) Расчёт значения работы:
Подставим средние значения измеренных величин в формулу:
A=1,0 Н⋅0,2 м=0,2 Дж.
Ответ: 1) Рисунок установки; 2) A=F⋅s; 3) s=20,0±0,2 см, F=1,0±0,1 Н; 4) A=0,2 Дж.
Источник: ФИПИ