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 брусок с крючком, динамометр № 1, грузы № 1 и № 2, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы трения скольжения между бруском с двумя грузами и поверхностью рейки при перемещении бруска на расстояние 20 см. Используйте поверхность рейки, обозначенную А. Абсолютная погрешность измерения силы равна ±0,02 Н, абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±0,2 см.
В бланке ответов № 2:
1)сделайте рисунок экспериментальной установки, указав способ измерения силы трения скольжения;
2) запишите формулу для расчёта работы силы трения скольжения;
3) укажите результаты измерения модуля перемещения бруска с грузами
и силы трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки с учётом абсолютных погрешностей измерения;
4) запишите значение работы силы трения скольжения.
Решение
Решение.
1) Рисунок экспериментальной установки.
На рисунке следует изобразить горизонтальную направляющую рейку, на которой расположен брусок с двумя грузами сверху. К крючку бруска прицеплен динамометр. Динамометр расположен горизонтально. Для измерения силы трения скольжения необходимо тянуть брусок с помощью динамометра равномерно (с постоянной скоростью). В этом случае, согласно первому закону Ньютона, сила упругости пружины динамометра по модулю будет равна силе трения скольжения: Fтр=Fупр.
2) Формула для расчёта работы силы трения скольжения.
Работа силы трения скольжения при движении тела по горизонтальной поверхности рассчитывается по формуле:
A=Fтр⋅S,
где Fтр — модуль силы трения скольжения (равный показанию динамометра при равномерном движении), S — модуль перемещения бруска.
3) Результаты измерений.
Примечание: Значение силы трения зависит от конкретного набора оборудования (массы бруска и грузов, коэффициента трения поверхности А). Для примера возьмём типовые значения для стандартного школьного набора.
Перемещение по условию: S=20 см =0,20 м.
С учётом погрешности (±0,2 см =±0,002 м):
S=(0,200±0,002) м.
Допустим, при равномерном перемещении бруска с двумя грузами динамометр показал 0,60 Н. С учётом погрешности (±0,02 Н):
Fтр=(0,60±0,02) Н.
4) Расчёт значения работы силы трения.
Подставим измеренные средние значения в формулу:
A=0,60 Н⋅0,20 м=0,12 Дж.
Ответ: 1) Рисунок (брусок с двумя грузами на рейке, тянущийся динамометром); 2) A=Fтр⋅S; 3) S=(0,200±0,002) м, Fтр=(0,60±0,02) Н (значение силы зависит от опыта); 4) A=0,12 Дж.
Источник: ФИПИ