Решение: Измерение жёсткости пружины
Используя штатив с держателем, пружину № 1 со шкалой (или линейку), динамометр № 2 и грузы № 1 и № 2, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней грузы. Для измерения веса грузов воспользуйтесь динамометром. Абсолютная погрешность измерения удлинения пружины составляет ±2 мм, а абсолютная погрешность измерения веса грузов равна ±0,1 Н.
Решение по шагам
5 шаговЗакрепляют пружину верхним концом на штативе. К нижнему концу пружины подвешивают грузы. Рядом с пружиной устанавливают шкалу или линейку. Удлинение определяют как разность конечной и начальной длины пружины: $x = l - l_0$.
Вес грузов измеряют динамометром. В состоянии покоя сила упругости пружины равна весу подвешенных грузов: $F_\text{упр} = P$.
Жёсткость пружины рассчитывают по закону Гука: $k = \dfrac{F_\text{упр}}{x} = \dfrac{P}{l-l_0}$.
В ответе необходимо записать экспериментальные значения в виде $P = P_\text{изм} \pm 0{,}1\ \text{Н}$ и $x = x_\text{изм} \pm 0{,}002\ \text{м}$, после чего подставить их в формулу. Численные результаты зависят от показаний приборов, полученных при выполнении эксперимента.
На рисунке должны быть показаны штатив с держателем, пружина, грузы и линейка или шкала. Следует обозначить измерение удлинения по шкале и измерение веса грузов динамометром.
k = \dfrac{P}{x} = \dfrac{P}{l-l_0}; численное значение жёсткости определяется по результатам собственных измерений.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют длину растянутой пружины вместо её удлинения.
Не переводят миллиметры в метры при расчёте жёсткости в Н/м.
Принимают массу груза за силу, не учитывая, что динамометр измеряет вес в ньютонах.
Не указывают абсолютные погрешности измерений.
На рисунке не показывают шкалу или линейку и способ измерения силы.