Изучение упругих деформаций

Лабораторная работа №4.1

Ваш прогресс 0 / 100

Теоретическая база и методология

Цель работы: определить коэффициент жесткости по графику зависимости силы упругости от удлинения.

Приборы и материалы: набор грузов, масса каждого равна m = 0.100 кг; линейка с миллиметровыми делениями; штатив; спиральная пружина.

Задание 1. Измерение удлинения пружины при различных значениях силы тяжести.

  • Закрепите на штативе конец пружины. На другом конце — стрелка-указатель. Установите рядом линейку.
  • Отметьте нулевое деление (где находится указатель без грузов).
  • Подвешивайте к пружине грузы известной массы по одному (m = 0.1 кг, 0.2 кг и т.д.).
  • Измеряйте вызванное грузами абсолютное удлинение пружины |x|. Занесите данные в таблицу.

Задание 2. Построение графика и определение жесткости.

  • По результатам измерений постройте график зависимости силы упругости от удлинения.
  • Примечание: При построении графика точки могут оказаться вне прямой. Прямую линию надо проводить так, чтобы число точек по обе стороны графика оказалось примерно одинаковым.
  • Выбрав точку в средней части графика, определите соответствующее значение силы упругости Fупр и удлинения x.
  • Рассчитайте жесткость пружины, используя закон Гука:
k =
Fупр x

Виртуальный стенд

Масса (m)

0.0 кг

Удлинение |x|

0.000 м

0

Таблица результатов

№ опыта Масса груза
m, кг		 Сила тяжести
F=mg, Н		 Сила упругости
Fупр, Н		 Удлинение пружины
|x|, м
Соберите данные, изменяя количество грузов

График зависимости Fупр от |x|

k = F / x

График построится по мере добавления точек

Вывод

На основании опыта я установил(а), что сила упругости абсолютному удлинению пружины.

Для нахождения среднего значения жесткости kср удобнее всего использовать метод. Жесткость исследуемой пружины составила 40 Н/м.

Контрольные вопросы

1. Почему в работе силу упругости мы принимаем равной силе тяжести?

2. При каком условии для нахождения среднего значения величины используют графический метод?

3. Почему график проводится не по точкам, а между ними (одинаковое число точек по обе стороны)?