Перетворіть на довгий і міцний шнур дрібну кулю, після чого прив яжіть до шнура гумовий шнур. Потягніть шнур вниз
Перетворіть на довгий і міцний шнур дрібну кулю, після чого прив'яжіть до шнура гумовий шнур. Потягніть шнур вниз з силою, тримаючи кулю. Заміряйте розтягнення шнура. Відпустіть кулю та заміряйте висоту, на яку вона піднялась. Визначте жорсткість шнура та розрахуйте цю висоту теоретично. Порівняйте результати розрахунків з експериментальними даними.
11.12.2023 02:01
Описание: Чтобы рассчитать жесткость шнура, в данном случае, пружины по формуле, необходимо учесть закон Гука. Закон Гука гласит, что деформация пружины прямо пропорциональна силе, которую она испытывает. Формула для расчета жесткости шнура имеет вид:
`k = F / x`
Где `k` - жесткость, `F` - сила, действующая на пружину, `x` - деформация шнура.
В данной задаче, сила действует на пружину при растяжении шнура, и измерение растяжения дает значение `x`. Если известна сила и деформация, мы можем рассчитать жесткость шнура.
Теоретическое значение высоты, на которую поднимется куля, когда ее выпустят, можно рассчитать по формуле:
`h = (mg) / k`
Где `m` - масса кули, `g` - ускорение свободного падения.
Пример использования:
Допустим, измеренное значение силы, действующей на шнур, равно 50 Н, а измеренное растяжение составило 0,2 м. Масса кули - 0,5 кг, а ускорение свободного падения равно 9,8 м/с^2. Тогда мы можем рассчитать жесткость шнура:
`k = F / x = 50 / 0,2 = 250 Н/м`
Используя рассчитанное значение жесткости, мы можем определить теоретическую высоту поднятия кули:
`h = (mg) / k = (0,5 * 9,8) / 250 = 0,0196 м`
Совет: Для более точных результатов измерять силу с помощью датчика силы, а растяжение - при помощи измерительной линейки. При измерении деформаций следует обратить внимание на подвижность шнура и его фиксацию.
Упражнение:
Измерьте силу, действующую на шнур, и растяжение шнура при его растяжении. Используйте полученные значения для расчета жесткости шнура и определения теоретической высоты поднятия кули после ее выпуска. Сравните результаты с экспериментальными данными.