Мета роботи. знайти жорсткість пружини з вимірів подовження пружини при різних значеннях сили тяжіння
врівноважує силу пружності на основі закону Гука:
У кожному з дослідів жорсткість визначається при різних значеннях сили пружності і подовження,
т. е. умови досвіду змінюються. Тому для знаходження середнього значення жорсткості можна обчислити середнє арифметичне результатів вимірювань. Скористаємося графічним способом знаходження середнього значення, який може бути застосований в таких випадках. За результатами кількох дослідів побудуємо графік залежності модуля сили пружності Fупр від модуля подовження | x |. При побудові графіка за результатами досвіду експериментальні точки можуть не виявитися на прямий, яка відповідає формулі
Це пов'язано з погрішностями виміру. У цьому випадку графік треба проводити так, щоб приблизно однакове число точок виявилося по різні боки від прямої. Після побудови графіка візьміть точку на прямій (в середній частині графіка), визначте по ньому відповідні цій точці значення сили пружності і подовження і обчисліть жорсткість k. Вона і буде шуканим середнім значенням жорсткості пружини kср.
Результат вимірювання зазвичай записується у вигляді виразу k = = kcp ± # 916; k, де # 916; k - найбільша абсолютна похибка вимірювання. З курсу алгебри (VII клас) відомо, що відносна похибка (# 949; k) дорівнює відношенню абсолютної похибки # 916; k до значення величини k:
звідки # 916; k = # 949; k k. Існує правило для розрахунку відносної похибки: якщо обумовлена в досвіді величина знаходиться в результаті множення і ділення наближених величин, що входять в розрахункову формулу, то відносні похибки складаються. В даній роботі
Засоби вимірювання: 1) набір вантажів, маса кожного дорівнює m0 = 0,100 кг, а похибка
# 916; m0 = 0,002 кг; 2) лінійка з міліметровими розподілами.
Матеріали: 1) штатив з муфтами і лапкою; 2) спіральна пружина.
Порядок виконання роботи
1. Закріпити на штативі кінець спіральної пружини (інший кінець пружини забезпечений стрілкою-покажчиком і гачком - рис. 176).
2. Поруч з пружиною або за нею встановіть і закріпіть лінійку з міліметровими розподілами.
3. Відзначте і запишіть то розподіл лінійки, проти якого доводиться стрілка-покажчик пружини.
4. Підвісьте до пружини вантаж відомої маси і виміряйте викликане ним подовження пружини.
5. До першого вантажу додайте другий, третій і т. Д. Вантажі, записуючи кожен раз подовження | х | пружини. За результатами вимірювань заповніть таблицю: