Фізика і астрономія

Мета роботи: експериментально перевірити закон Гука, навчитися вимірювати жорсткість пружини.

Обладнання: симуляція Phet.

І. Готуючись до роботи, повторіть відповідний матеріал підручника.

ІІ. Дайте письмову відповідь на теоретичні питання.

1.Як формулюється закон Гука?

2.Який вигляд має математичний запис цього закону?

3.Для якого виду деформації виконується закон Гука?

4.Що таке жорсткість тіла? Який її фізичний зміст?

5.Яка одиниця вимірювання жорсткості?

І. Визначення коефіцієнта пружності пружини.

1. Закріпіть у штативі кінець пружини, виміряйте її довжину (l₀).

2. До іншого кінця підвісьте важок відомої маси та плавно відпустіть.

3. Виміряйте довжину розтягнутої пружини (l).

4. Знаючи масу важка визначте його вагу, що і буде дорівнювати силі пружності, яка виникає при деформації пружини (F_пр),.

5. За законом Гука розрахуйте коефіцієнт пружності невідомої пружини.

6. Дослід повторіть з кількома важками 2 – 3 рази. Заповніть таблицю 1.

7. Дослід (пункти 1 – 6) проведіть для двох пружин.

Довжина недефор-мованої пружини

Довжина деформо-ваної пружини

Коефіцієнт пружності,визначений за законом Гука

Середнє значення коефіцієнта пружності

8. Зробіть висновок.

ІІ. Експериментальна перевірка закону Гука.

1. Закріпіть пружину на штативі. Виміряйте довжину недеформованої пружини (l₀)

2. До пружини, жорсткість якої (k) відома з завдання 1, підвісьте важок і плавно відпустіть.

3. Виміряйте довжину розтягнутої пружини (l) та силу пружності (F_{пр_}), що при цьому виникає. (Сила пружності буде дорівнювати вазі тіла, оскільки важок перебуватиме в рівновазі.)

4. Підвісьте надалі по черзі 2,3,4 важка і кожного разу виміряйте видовження пружини. Вимірювання та обчислення занесіть до таблиці 2.

5. Перевірте, чи дійсно сила пружності прямо пропорційна видовженню (тобто в скільки разів збільшується видовження, в стільки раз збільшується і сила пружності ). Проведіть відповідні обчислення і наведіть їх в звіті після таблиці 2.

Довжина недефор-мованої пружини

Довжина деформо-ваної пружини

Яка одиниця вимірювання жорсткості пружини? ​

Напишіть, будь ласка, що вважається одиницею вимірювання для жорсткості?

Пов’язані запитання

Залишити відповідь

1 Відповідь

Одиниця вимірювання жорсткості пружини – ньютон на метр (Н/м). Жорсткість пружини – це фізична величина, яка характеризує здатність пружини чинити опір деформації. Жорсткість пружини дорівнює силі, яка потрібна для деформації пружини на одиницю довжини. Формула для обчислення жорсткості пружини:
k = F / x, де:
k – жорсткість пружини (Н/м);
F – сила, яка деформує пружину (Н);
x – деформація пружини (м). Наприклад, якщо сила, яка деформує пружину на 1 метр, дорівнює 100 Н, то жорсткість пружини дорівнює 100 Н/м. Жорсткість пружини є важливою характеристикою для багатьох пристроїв, які використовують пружини, таких як амортизатори, годинники, автомати та ін.