Решение: Работа силы трения на рейке
Используя брусок с крючком, динамометр № 1, грузы № 1, № 2 и № 3 и направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы трения скольжения между бруском с тремя грузами и поверхностью рейки при перемещении бруска на расстояние 18 см. Используйте поверхность рейки, обозначенную А. Абсолютная погрешность измерения силы равна $\pm 0{,}02\ \text{Н}$, абсолютная погрешность измерения расстояния равна $\pm 0{,}2\ \text{см}$.
Решение по шагам
6 шаговНа горизонтальную направляющую рейку устанавливают брусок с крючком и помещают на него грузы № 1, № 2 и № 3. Динамометр соединяют крючком с бруском и располагают вдоль поверхности рейки.
Брусок перемещают по поверхности, обозначенной А, равномерно. Показание динамометра при равномерном движении принимают равным модулю силы трения скольжения.
$$F_{\text{тр}}=F$$На рисунке должны быть показаны рейка с поверхностью А, брусок с тремя грузами и динамометр, направленный вдоль рейки в сторону движения бруска.
Модуль перемещения записывают с учётом погрешности: $s=(18{,}0\pm0{,}2)\ \text{см}=(0{,}180\pm0{,}002)\ \text{м}$. Измеренную силу записывают в виде $F_{\text{тр}}=(F\pm0{,}02)\ \text{Н}$, где $F$ — показание динамометра.
Работу силы трения вычисляют как произведение модуля силы трения на путь. Так как сила трения направлена противоположно перемещению, её работа отрицательна.
$$A_{\text{тр}}=-F_{\text{тр}}s$$Численное значение работы получают после подстановки фактического показания динамометра, снятого во время эксперимента.
$$A_{\text{тр}}=-F\cdot0{,}180\ \text{Дж}$$Установка: рейка с поверхностью А, брусок с тремя грузами и динамометр, соединённый с крючком бруска и направленный вдоль рейки. $s=(18{,}0\pm0{,}2)\ \text{см}$, $F_{\text{тр}}=(F\pm0{,}02)\ \text{Н}$, $A_{\text{тр}}=-F_{\text{тр}}s=-0{,}180F\ \text{Дж}$; численное значение зависит от показания динамометра.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Измеряют силу при движении бруска с ускорением, а не при равномерном движении.
Не указывают, что динамометр должен быть направлен вдоль поверхности рейки.
Используют расстояние 18 см без перевода в метры при вычислении работы.
Записывают работу силы трения положительной, не учитывая направление силы относительно перемещения.
Не указывают абсолютные погрешности измеренных силы и расстояния.