Выполнение работы

Оборудование: трибометр лабораторный, брусок, динамометр, линейка ученическая, весы, набор грузов, нить.

1. Определите взвешиванием массу бруска.

2.К крючкам динамометра и бруска привяжите нить так, чтобы расстояние между ними было примерно 10 см, брусок с динамометром поместите на трибометр.

3. Конец динамометра совместите с концом трибометра и прижмите их рукой к столу. Затем оттяните брусок так, чтобы динамометр показывал силу 1 Н и измерьте растяжение пружины. Отметьте положение бруска и отпустите его.

4. Повторите опыт не менее трех раз, измеряя линейкой расстояние S, пройденное бруском. Рассчитайте среднее расстояние S_ср и вычислите коэффициент трения μ.

5.Опыт повторите, изменив один раз массу бруска(поместите на него стограммовый груз), а другой раз – растяжение пружины(увеличьте показания динамометра на 1 Н).

6. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу.

7. Вычислите абсолютную и относительную погрешности, используя метод оценки случайных погрешностей.

Контрольные вопросы

1. Зависит ли коэффициент трения скольжения от изменения нагрузки на брусок и от изменения силы упругости пружины?

2. Какие приборы из оборудования нужно заменить, чтобы получить другой коэффициент трения?

3. Какие преобразования энергии происходят при выполнении данного опыта?

Лабораторная работа

ИЗМЕРЕНИЕ МАССЫ ТЕЛА МЕТОДОМ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ВЗВЕШИВАНИЯ

Метод выполнения работы

Трудность работы заключается в том, что для градуировки пружины (определения ее жесткости) нет грузов известной массы. Эту трудность можно преодолеть, измерив удлинение x₁ пружины при подвешивании к ней груза неизвестной массы т в воздухе, а затем удлинение x₂ этой же пружины при погружении груза в воду.

Запишем уравнение, равновесия груза на пружине в воздухе:

mg = kx₁ (1)

(k — жесткость пружины) и уравнение равновесия этого же груза, опущенного в сосуд с водой:

mg – F_A=kx₂, (2)

где F_A — архимедова сила, действующая на груз. Она равна

F_A = ρ₀Vg, (3)

где ρ ₀ — плотность воды, V — объем тела.

Измерив объем тела с помощью измерительного цилиндра, можно из выражений (1), (2) и (3) рассчитать жесткость пру­жины:

(4)

и искомую массу груза:

(5)

Оборудование: динамометр школьный с заклеенной шкалой; измерительный цилиндр; тело неизвестной массы; штатив; сосуд с водой; линейка измерительная.

Задание:

Отградуируйте пружину и измерьте массу тела с помощью по­лученных пружинных весов.

Порядок выполнения работы:

1. Укрепите динамометр с заклеенной шкалой в штативе. Проведите линию, фиксирующую положение конца ненагруженной пружины.

2. Подвесьте к пружине груз неиз­вестной массы и отметьте положение конца пружины. Измерьте линейкой удли­нение x₁ пружины.

3. Опустите груз в сосуд с водой (рис. 1) и измерьте новое удлинение х₂ пружины.

4. Налейте в измерительный цилиндр определенный объем воды. Опустите в цилиндр груз и измерьте увеличение объема воды в измерительном цилиндре, равное объему V груза.

5. Вычислите жесткость k пружины по формуле (4) и массу груза по фор­муле (5).

6. Рассчитайте границы абсолютной и относительной погрешностей измерения массы груза.

В качестве границы абсолютной погрешности измерения объе­ма можно принять цену деления измерительного цилиндра, для границ абсолютных погрешностей измерения удлинений и – цену деления измерительной линейки.

7. Результаты измерений и расчетов занесите в отчетную таблицу.

Отчетная таблица

x1, м	x2, м	x1 - x2, м	V, м3	k, Н/м	m, кг

Контрольные вопросы

1. Как можно измерить жесткость пружины, используя груз неизвестной массы?

2. Сформулируйте закон Гука. При каких условиях он выполняется?

3. Сформулируйте закон Архимеда.

Поиск по сайту: