План выполнения работы, страница 32 - гдз по физике 7 класс тетрадь для лабораторных работ Филонович, Петрова

ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Для градуировки динамометра необходимо закрепить динамометр, шкала которого закрыта полоской бумаги, в лапке штатива. Нулевая отметка шкалы — начальное положение указателя динамометра. Отметьте её горизонтальной чертой.

2. К крючку динамометра подвесьте груз массой 100 г. Новое положение указателя вновь отметьте горизонтальной чертой.

3. Затем подвешивайте к динамометру второй, третий, четвёртый грузы той же массы, каждый раз отмечая на бумаге горизонтальными чёрточками положения указателя.

Подсказка к работе. На груз массой 100 г действует сила тяжести, равная 1 Н. Эта сила уравновешивается силой упругости, действующей на груз со стороны растянутой пружины.

4. Снимите грузы и динамометр со штатива. Против чёрточек поставьте числа 0, 1, 2, 3, 4, начиная с верхней. Над числом 0 укажите обозначение единицы силы (Н).

5. Измерьте расстояния между соседними чёрточками. Одинаковы ли они? Дайте объяснение.

6. На полоску бумаги нанесите чёрточки, чтобы получить шкалу с ценой деления 0,1 Н.

7. Нарисуйте проградуированный динамометр.

8. Определите вес кольца штатива $P_1$, деревянного бруска $P_2$ проградуированным динамометром и рассчитайте их массы.

$P_1 = \text{\_\_\_\_} \text{ . }$ $m_1 = \frac{P_1}{g} = \text{\_\_\_\_}.$

$P_2 = \text{\_\_\_\_} \text{ . }$ $m_2 = \frac{P_2}{g} = \text{\_\_\_\_}.$

1. Какой закон используют при градуировке динамометра?

2. Как получить шкалу динамометра с ценой деления, равной 0,1 Н?

Расстояние между соседними оцифрованными отметками шкалы __________, так как в опыте использовались гири __________.

5. Расстояния между соседними чёрточками одинаковы. Это объясняется законом Гука, согласно которому удлинение пружины прямо пропорционально приложенной к ней силе. Так как в опыте каждый раз добавляли грузы одинаковой массы (100 г), то и сила тяжести, действующая на них, увеличивалась на одну и ту же величину (1 Н). Следовательно, и удлинение пружины динамометра каждый раз было одинаковым.

Ответ: Да, расстояния одинаковы, так как согласно закону Гука ($F_{упр} = k \Delta x$), приращение силы на одну и ту же величину вызывает одинаковое приращение удлинения пружины.

6. Для того чтобы получить шкалу с ценой деления 0,1 Н, необходимо расстояние между двумя соседними большими отметками (например, между 0 Н и 1 Н) разделить на 10 равных частей. Каждая такая часть будет соответствовать силе в 0,1 Н.

Ответ: Расстояние между отметками 0 Н и 1 Н (или 1 Н и 2 Н и т.д.) нужно разделить на 10 равных отрезков. Нанесённые чёрточки и создадут шкалу с ценой деления 0,1 Н.

7. Проградуированный динамометр представляет собой бумажную полоску с нанесёнными на неё горизонтальными линиями. Самая верхняя линия обозначена числом 0, ниже последовательно идут линии, обозначенные числами 1, 2, 3, 4. Над числом 0 стоит обозначение единицы измерения — Н (Ньютон). Пространство между каждыми двумя соседними оцифрованными линиями (например, между 0 и 1) разделено девятью более короткими чёрточками на десять равных интервалов. Таким образом, цена деления шкалы составляет 0,1 Н.

Ответ: На рисунке была бы изображена шкала от 0 до 4 Н с основными оцифрованными делениями и промежуточными делениями, соответствующими 0,1 Н.

8. Поскольку реальное измерение провести невозможно, приведём примерные значения и расчёты.

Пусть при измерении проградуированным динамометром были получены следующие значения веса:

$P_1 = 0,8 \text{ Н}$

$P_2 = 1,5 \text{ Н}$

Теперь рассчитаем их массы. Из подсказки к работе следует, что на груз массой 100 г (0,1 кг) действует сила тяжести 1 Н. Отсюда можно найти ускорение свободного падения $\text{g}$, принятое в данной работе: $g = P/m = 1 \text{ Н} / 0,1 \text{ кг} = 10 \text{ Н/кг}$.

Дано:

$P_1 = 0,8 \text{ Н}$

$P_2 = 1,5 \text{ Н}$

$g = 10 \text{ Н/кг}$

Найти:

$m_1, m_2$

Решение:

Массу тела можно найти по формуле $m = P/g$.

1. Масса кольца штатива:

$m_1 = \frac{P_1}{g} = \frac{0,8 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 0,08 \text{ кг} = 80 \text{ г}$

2. Масса деревянного бруска:

$m_2 = \frac{P_2}{g} = \frac{1,5 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 0,15 \text{ кг} = 150 \text{ г}$

Заполним пропуски в задании:

$P_1 = \underline{0,8 \text{ Н}}$

$m_1 = \frac{P_1}{g} = \underline{0,08 \text{ кг}}$

$P_2 = \underline{1,5 \text{ Н}}$

$m_2 = \frac{P_2}{g} = \underline{0,15 \text{ кг}}$

Ответ: При примерных значениях веса $P_1 = 0,8 \text{ Н}$ и $P_2 = 1,5 \text{ Н}$, их массы равны $m_1 = 0,08 \text{ кг}$ и $m_2 = 0,15 \text{ кг}$ соответственно.

Ответьте на контрольные вопросы

1. При градуировке динамометра используют закон Гука. Этот закон гласит, что сила упругости, возникающая в пружине при её деформации (растяжении), прямо пропорциональна величине этой деформации. В состоянии равновесия сила упругости равна весу подвешенного груза.

Ответ: Закон Гука ($F_{упр} = k \cdot \Delta x$).

2. Чтобы получить шкалу динамометра с ценой деления 0,1 Н, нужно отрезок шкалы, соответствующий силе в 1 Н (например, между отметками "0" и "1"), разделить на 10 равных частей. Каждая такая часть будет соответствовать изменению силы на 0,1 Н.

Ответ: Разделить расстояние между метками, соответствующими целым значениям силы (например, от 0 Н до 1 Н), на 10 равных промежутков.

Сделайте вывод (Заполните пропуски.)

Расстояние между соседними оцифрованными отметками шкалы одинаковое, так как в опыте использовались гири одинаковой массы (и, следовательно, одинакового веса).

Ответ: Расстояние между соседними оцифрованными отметками шкалы одинаковое, так как в опыте использовались гири одинаковой массы.