Номер 2, страница 452 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Лабораторные работы. 5. Проверка закона сохранения энергии при действии сил тяжести и упругости - номер 2, страница 452.

Условие.

2. Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями статическое смещение $x_0$ пружины (новое положение равновесия нижнего конца пружины динамометра) при подвешивании груза.

Решение.

2. Данный пункт является инструкцией к проведению физического измерения. Чтобы выполнить это задание, необходимо проделать следующие шаги:
1. Установить динамометр в вертикальном положении так, чтобы его пружина могла свободно растягиваться.
2. Разместить рядом с динамометром линейку с миллиметровыми делениями. Зафиксировать начальное положение нижнего конца пружины (или указателя динамометра) по шкале линейки. Обозначим это положение как $L_1$.
3. Подвесить груз к крючку динамометра.
4. Дождаться, пока колебания прекратятся и система придет в состояние статического равновесия.
5. Зафиксировать по линейке новое положение нижнего конца пружины. Обозначим его как $L_2$.
6. Статическое смещение $x_0$ — это разность между конечным и начальным положениями.

Поскольку реальное измерение провести невозможно, приведем пример расчета с использованием гипотетических данных.

Дано:

Начальное положение конца пружины: $L_1 = 50 \text{ мм}$
Конечное положение конца пружины с грузом: $L_2 = 85 \text{ мм}$

$L_1 = 50 \cdot 10^{-3} \text{ м} = 0.050 \text{ м}$
$L_2 = 85 \cdot 10^{-3} \text{ м} = 0.085 \text{ м}$

Найти:

$x_0$

Решение:

Статическое смещение пружины $x_0$ вычисляется как разность между ее конечной и начальной длиной (или разность положений ее нижнего конца):
$x_0 = L_2 - L_1$
Подставим значения, полученные в ходе нашего воображаемого измерения:
$x_0 = 85 \text{ мм} - 50 \text{ мм} = 35 \text{ мм}$
Выразим результат в единицах СИ:
$x_0 = 0.085 \text{ м} - 0.050 \text{ м} = 0.035 \text{ м}$

Ответ: статическое смещение пружины в данном примере составляет $x_0 = 0.035 \text{ м}$.