Лабораторная работа. Изучение зависимости растяжения (деформации) пружины от приложенной силы.
Цель работы: Проверить справедливость гипотезы «Сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины».
Приборы и материалы: Штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор грузов массой по 100 г, линейка.
Ход работы:
- Закрепите конец пружины в штативе. Измерьте начальную длину пружины.
- Подвесьте к пружине груз массой 100 грамм. Измерьте длину пружины после деформации. Вычислите удлинение пружины.
- Повторите измерения, подвешивая к пружине два, три и четыре груза массой по 100 грамм.
- Запишите результаты в таблицу.
| m, кг | F упр, Н | x₀, м | x, м | Δx, м | k, Н/м |
|---|---|---|---|---|---|
- Начертите систему координат для построения графика зависимости силы упругости от удлинения пружины.
- Определите, как зависит сила упругости от удлинения пружины.
- По построенной прямой найдите жесткость пружины. k = Fупр/|x|. k = ?
- Определите, зависит ли жесткость пружины от ее длины, и если зависит, то как она изменяется при уменьшении длины пружины.
Реальных измерений на фото нет, поэтому берём типичные данные для пружины: начальная длина
Шаги
Пусть измерения дали
Жёсткость для каждого опыта:
Аналогично
Шаг
Шаг
Шаг
Шаг
Шаг
Закон Гука:
Данные (пример; свои значения замените измеренными):
| m, кг | F упр, Н | x₀, м | x, м | Δx, м | k, Н/м |
|---|---|---|---|---|---|
- График F(Δx) — прямая через начало координат.
- Сила упругости прямо пропорциональна удлинению:
. Н/м. - Жёсткость зависит от длины: при уменьшении длины пружины жёсткость увеличивается.
