Решение: Измерение жёсткости пружины
Используя штатив с держателем, пружину № 2 со шкалой (или линейку), динамометр № 1 и груз № 4, 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, а абсолютная погрешность измерения веса груза равна ±0,02 Н.
Решение по шагам
5 шаговЗакрепляют пружину в держателе штатива. К нижнему концу пружины подвешивают груз. Удлинение измеряют по шкале пружины или линейкой как разность положений нижнего конца пружины без груза и с грузом.
Вес груза измеряют динамометром № 1. Измеренное значение записывают с абсолютной погрешностью ±0,02 Н.
По закону Гука жёсткость пружины находят по формуле:
$$k = \dfrac{F}{x}$$Например, если при измерении получены $F = 1{,}00 \pm 0{,}02\ \text{Н}$ и $x = 0{,}050 \pm 0{,}002\ \text{м}$, то:
$$k = \dfrac{1{,}00}{0{,}050} = 20\ \text{Н/м}$$В работе допускаются другие результаты, если установка собрана правильно, измерения записаны с указанными абсолютными погрешностями, а значение жёсткости рассчитано по формуле $k = F/x$.
Пример оформления: $F = (1{,}00 \pm 0{,}02)\ \text{Н}$, $x = (0{,}050 \pm 0{,}002)\ \text{м}$, $k = 20\ \text{Н/м}$. Фактическое значение $k$ рассчитывают по собственным измерениям.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не указывают, каким прибором измеряли вес груза и удлинение пружины.
Используют удлинение в миллиметрах без перевода в метры.
Записывают погрешность удлинения как ±2 м вместо ±2 мм или ±0,002 м.
Вычисляют жёсткость по формуле $k = Fx$ вместо $k = F/x$.
Не показывают начальное и конечное положение пружины при измерении удлинения.