Номер 6, страница 20 - гдз по физике 11 класс тетрадь для лабораторных работ Парфентьева

Лабораторная работа № 3. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника - номер 6, страница 20.

Условие.

6. Результаты и выводы

На основании результатов опыта с двумя грузами сделайте выводы.

Решение.

6. Результаты и выводы

Поскольку конкретные результаты опыта не предоставлены, выводы сделаны для наиболее вероятного эксперимента с двумя грузами — исследования зависимости удлинения пружины от приложенной к ней силы (проверка закона Гука).

Предполагается, что в ходе эксперимента на пружину последовательно подвешивались два груза разной массы ($m_1$ и $m_2$), и измерялось соответствующее удлинение пружины ($\Delta l_1$ и $\Delta l_2$). Сила, действующая на пружину, равна весу груза $P = mg$, где $g$ — ускорение свободного падения.

На основании такого эксперимента можно сделать следующие выводы:

1. Удлинение пружины прямо пропорционально модулю приложенной силы (весу груза). Это означает, что чем больше масса груза, тем больше удлинение пружины. Если, к примеру, $m_2 > m_1$, то и соответствующее удлинение будет больше, $\Delta l_2 > \Delta l_1$. Отношение силы к удлинению для обоих грузов должно быть примерно одинаковым: $\frac{m_1g}{\Delta l_1} \approx \frac{m_2g}{\Delta l_2}$. Этот результат экспериментально подтверждает закон Гука, который гласит, что сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна его удлинению: $F_{упр} = k|\Delta l|$.

2. Коэффициент жесткости (или коэффициент упругости) $k$ является постоянной характеристикой для данной пружины. Его можно рассчитать для каждого из двух опытов по формуле $k = \frac{P}{\Delta l} = \frac{mg}{\Delta l}$. Значения $k_1$, полученное для первого груза, и $k_2$, полученное для второго, должны быть близки друг к другу. Возможные незначительные расхождения в значениях могут быть обусловлены погрешностями при измерении массы грузов и удлинения пружины.

3. В состоянии равновесия сила упругости, возникающая в пружине, уравновешивает силу тяжести, действующую на груз. По модулю эти силы равны ($F_{упр} = P$), но направлены в противоположные стороны. Сила тяжести направлена вертикально вниз, а сила упругости — вертикально вверх.

Ответ: На основе опыта с двумя грузами было установлено, что удлинение пружины прямо пропорционально приложенной силе, что подтверждает закон Гука. Рассчитанный для обоих случаев коэффициент жесткости пружины является постоянной величиной, характеризующей ее упругие свойства. Также было показано, что в состоянии равновесия сила упругости пружины уравновешивает вес подвешенного к ней груза.