РУҚА
17

Решение: Работа силы упругости

ОГЭ · Физика · Задание 17 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИ31A6FDРазвёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 4 шага
Условие

Используя штатив с держателем, неподвижный блок, нить, два груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъёме грузов с использованием неподвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме двух соединённых вместе грузов на высоту 15 см. Абсолютная погрешность измерения силы равна $\pm 0{,}1\ \text{Н}$, абсолютная погрешность измерения расстояния равна $\pm 0{,}2\ \text{см}$.

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

Установку собирают так: штатив с держателем фиксирует неподвижный блок; через блок перекидывают нить. На одном конце нити закрепляют два соединённых груза, на другом — динамометр. При равномерном подъёме грузов сила упругости нити направлена вверх и совпадает по направлению с перемещением грузов.

2

Динамометром непосредственно измеряют силу упругости. Численное значение силы зависит от используемых грузов и должно быть снято по шкале прибора: $F_{\text{упр}} = (F \pm 0{,}1)\ \text{Н}$.

$$F_{\text{упр}} = F$$
3

Высота подъёма равна $15\ \text{см} = 0{,}150\ \text{м}$. С учётом погрешности измерения расстояния: $s = (0{,}150 \pm 0{,}002)\ \text{м}$.

$$s = (0{,}150 \pm 0{,}002)\ \text{м}$$

Работу силы упругости вычисляют как произведение измеренной силы на путь. Поскольку сила и перемещение сонаправлены, работа положительна.

$$A = F_{\text{упр}}s = F \cdot 0{,}150\ \text{Дж}$$
Ответ

Работа силы упругости равна $A = 0{,}150F\ \text{Дж}$, где $F$ — показание динамометра в ньютонах; численное значение получают после прямого измерения силы.

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

Где здесь ошибаются

Не указывают в рисунке неподвижный блок, нить, динамометр и два соединённых груза.

Используют высоту в сантиметрах вместо перевода в метры.

Записывают работу со знаком минус, хотя сила упругости и перемещение грузов направлены в одну сторону.

Подменяют показание динамометра массой груза.

Не указывают абсолютные погрешности измерения силы и расстояния.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 138 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 «Энергия и импульс»: в ней 139 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.