17

Решение: Измерение жёсткости пружины

ОГЭ · Физика · Задание 17 · Физические величины и измерения
ПовышеннаяФИПИ0CC0F8Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 4 шага
Условие

Используя штатив с держателем, пружину № 1 со шкалой (или линейку), динамометр № 2 и груз № 1, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней груз. Для измерения веса груза воспользуйтесь динамометром. Абсолютная погрешность измерения удлинения пружины составляет ±2 мм, абсолютная погрешность измерения веса груза равна ±0,1 Н.

В бланке ответов № 2:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки, указав способы измерения удлинения пружины и силы упругости;
2) запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;
3) укажите результаты измерения веса груза и удлинения пружины с учётом абсолютных погрешностей измерений;
4) запишите значение жёсткости пружины.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Пружину закрепляют на штативе. К нижнему концу пружины подвешивают груз. Удлинение измеряют по шкале пружины или линейкой как разность положений нижнего конца пружины без груза и с грузом.

2

Вес груза измеряют динамометром. В состоянии покоя сила упругости пружины по модулю равна весу груза.

$$F_{\text{упр}} = P$$
3

Для примера возьмём результаты измерений: вес груза $P = (1{,}0 \pm 0{,}1)\ \text{Н}$, удлинение пружины $x = (0{,}050 \pm 0{,}002)\ \text{м}$.

Жёсткость пружины вычисляют по закону Гука.

$$k = \frac{F_{\text{упр}}}{x} = \frac{P}{x} = \frac{1{,}0}{0{,}050} = 20\ \text{Н/м}$$
Ответ

Например: $P = (1{,}0 \pm 0{,}1)\ \text{Н}$, $x = (0{,}050 \pm 0{,}002)\ \text{м}$, $k = 20\ \text{Н/м}$. На рисунке должны быть показаны штатив, пружина с грузом, шкала или линейка и динамометр.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Измеряют длину пружины вместо её удлинения.

Используют сантиметры без перевода в метры при расчёте жёсткости.

Записывают массу груза вместо его веса.

Не указывают абсолютные погрешности измерений.

Забывают единицу измерения жёсткости — Н/м.

Закрепить приёмВ теме «Физические величины и измерения» ещё 96 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 17 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Физические величины и измерения»: в ней 97 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.