close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

null;pdf

код для вставкиСкачать
Лабораторная работа № З
Дата
Тема.
Измерение жесткости пружины.
Цель:
построить график зависимости силы упругости пружины
от
ее
удлинения;
определить
жесткость
пружины
дина­
мометра.
Оборудование:
динамометр со шкалой, которая заклеена бумагой, шта­
тив с муфтой и лапкой, набор грузов массой по
100
г
каж дый, линейка с миллиметровыми деления.ми.
Ход работы
Внимательно
прослушайте
инструктаж
учителя
по
безопасности
жизнедеятельности и строго соблюдайте правила безопасности при вы­
полнении работы.
Подготовка к экспериме~ту
1.
Закрепите в лапке штатива динамометр с закле­
енной бумагой шкалой (рисунок) .
Отметьте на бумаге начальное положение указа­
2.
теля динамометра.
Эксперимент
Результаты измерений сразу же заносите в таб­
лицу.
1.
Подвесьте к пружине динамометра один груз.
Отметьте положение указателя динамометра.
Добавляя к первому грузу поочередно вторЬй, третий и четвертый гру­
2.
зы, каждый раз отмечайте положение указателя динамометра.
Снимите динамометр. Измерьте линейкой расстояния от первой метки
3.
до второй, от первой до третьей и т. д. Эти расстояния равны удлине­
нию пружины динамометра под действием соответственно одного, двух
и т. д.
~
Е-<
:1!
t::::
о
р,
ф
~
о
::i:::
1
2
3
4
грузов.
o;j
:s: ::i:::
<')
>.
....
.... :.::
р,
o;j
t)
t)
~
:?J
е:
Е-<
o;j
~
:s:
о
t)
~
~
о е:
~ 11
р, "'с
t::::
>.~"'
Жесткость
ф
:s: :1!
= :s:= ~
:s:= >. ~
ф
*
;;:.,
~
~
р,
t::::
Среднее
значение
kcp• Н/м
Погрешность измерения
относи-
абсолют-
тельная
ная
Ek, о/о
Лk, Н/м
Результат
измерения
k=kcp
±Лk,
Н/м
Обработка результатов эксперимента
1.
Вычислите среднее
значение жесткости пружины динамометра.
Для
этого:
1)
По результатам . опытов постро йте график зависимости силы упругости
F упр
от удлинения х.
Обратите внимание: экс­
периментальные
точки
гут
на
не
лежать
мо­
одной
прямой. Это связано с по­
грешноётями
измерений.
В таком случае график нуж­
но
проводить
так,
чтобы
по обе стороны от прямой
оказалось
наковое
примерно
число
точек
Приложение, с.
2)
оди­
(см.
96).
Выберите на графике
произвольную
определите
вующие
точку,
соответст­
ей
значения
силы упругости Fупр и удлинения х пружины, после чего по формуле
k
F
ер
=~
Х
вычислите
среднее
значение
Х = ------- ,
2.
жесткости
k cp
пружины:
=
Определите максимальные значения относительной и абсолютной по­
грешностей измерения жесткости (опыт с одним грузом). Для этого:
1)
Вычислите наибольшую относительную погрешность измерения силы
· упругости. Поскольку Fупр =mg, получаем EF.
ynp
Лт
Лg
m min
g
=EF =Ет +е, = - - + -
С учетом того что Лт = 0,002 кг, значение g длЯ данного опыта можно при­
нять равным
2)
1О
м/с 2 , следовательно, Лg
=0,2
м/с 2 •
Вычислите наибольшее значение абсолютной погрешности измере­
ния модуля удлинения :
Лх = ~Лх~риб + Лх~ч =
Для того чтобы проверИть правильность найденных вами значений Лхприб
и Лхщч , обратитесь к Приложению (с.
92).
Вычислите наибольшее значение относительной погрешности изме­
3)
рения модуля удлинения:
Лх
Е"=-=
х
Вычислите наибольшие значения абсолютной и относительной по­
4)
грешностей измерения жесткости.
F
Поскольку k=~, получаем Ek =EF +Е" = - - - - - - - - - - - х
Лk =E~kcp
3.
= --------------------
Округлите результаты, используя правила округления, и запишите ре­
зультат измерения жесткости пружины в вид~:
4.
k
=kcp ± Лk .
Завершите заполнение таблицы.
Анализ результатов эксперимента
Проанализируйте эксперимент и его результаты. Сформулируйте вы­
вод,
в
котором
укажите:
какую
величину
вы
измеряли;
каков
результат
измерения; в чем причина погрешности; измерение какой величины дает
наибольшую погрешность.
Вывод.
Творческое задание
Экспериментальным путем определите, во сколько раз отличае1•ся жест­
кость
системы
из
двух
параллельно
соединенных
резинок
от
жесткости
системы, состоящей из тех же резинок, но соединенных последовательно.
В качестве оборудования для эксперимента используйте две мягкие белье­
вые резинки длиной примерно
15
см, три скрепки, груз массой
200
гили­
нейку. Запишите полученные результаты и сформули руйте вывод .
Результаты эксперимента. Вывод.
__________________
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа