Назва роботи: Дослідження залежності жорсткості тіла від його розмірів
Предметна область: Фізика
Опис: Мета роботи: користуючись залежністю сили пружності від абсолютного подовження обчислити жорсткості пружин різної довжини. Тому сили пружності мають електромагнітну природу. Сила пружності завжди спрямована до положення рівноваги і прагне повернути тіло в початковий стан.
Розмір файлу: 176 KB
Роботу скачали: 3 чол.
Лабораторна робота №1.
Дослідження залежності жорсткості тіла від його розмірів.
Мета роботи: користуючись залежністю сили пружності від абсолютного подовження, обчислити жорсткості пружин різної довжини.
Обладнання: штатив, лінійка, пружина, вантажі масою по 100г.
Теорія. Під деформацією розуміють зміна обсягу або форми тіла під дією зовнішніх сил. При зміні відстані між частинками речовини (атомами, молекулами, іонами) змінюються сили взаємодії між ними. При збільшенні відстані зростають сили притому печіння, а при зменшенні # 150; сили відштовхування. які прагнуть повернути тіло у вихідне стану. Тому сили пружності мають електромагнітну природу. Сила пружності завжди спрямована до положення рівноваги і прагне повернути тіло в початковий стан. Сила пружності прямо пропорційна абсолютному подовженню тіла.
Закон Гука: Сила пружності, що виникає при деформації тіла, прямо пропорційна його подовження (стиску) і спрямована протилежно переміщенню частинок тіла при деформації. х = Δ l -подовження тіла, k # 150; коефіцієнт жорсткості [k] = Н / м. Коефіцієнт жорсткості залежить від форми і розмірів тіла, а також від матеріалу. Він чисельно дорівнює силі пружності при подовженні (стисканні) тіла на 1 м.
Графік залежності проекції сили пружності F x від подовження тіла.
З гр Афік видно, що tgα = к. Саме за цією формулою ви будете визначати жорсткість тіла в даній лабораторній роботі.
Порядок виконання роботи.
1.Закрепіть пружину в штативі на половину довжини.
2.Ізмеріть лінійкою первісну довжину пружини l 0.
3.Подвесіть вантаж масою 100г.
4.Ізмеріть лінійкою довжину деформованої пружини l.
5.Вичісліть подовження пружини x 1 = Δ l = l # 150; l 0.
6. На спочивають щодо пружини вантаж діють дві
компенсуючі один одного сили: тяжкості і пружності
7.Вичісліть силу пружності за формулою. g = 9,8 м / c 2 - прискорення свобдного падіння
8. Підвісити вантаж масою 200г і повторити досвід по пунктам 4-6.
9.Результати занести в таблицю.
10. Вибрати систему координат і побудувати графік залежності проекції сили пружності F упр від подовження пружини.
11. Виміряти транспортиром кут між прямою і віссю абсцис.
12.По таблиці знайти тангенс кута.
13.Сделать висновок про величину жорсткості до 1 і занести результат в таблицю.
14.Закрепіть пружину в штативі на повну довжину і повторити досвід по пунктам 4-13.
15.Сравніть значення k 1 і k 2.
16.Сделать висновок про залежність жорсткості від параметрів пружини.
Контрольні питання.
1. На малюнку наведено графік залежності модуля сили пружності від видовження пружини. Згідно із законом Гука визначте жорсткість пружини.
Вказати фізичний зміст тангенса кута між прямою і віссю абсцис, площі трикутника під ділянкою ОА графіка.
2.Пружіну жорсткістю 200 H \ м розрізали на 2 рівні частини. Яка жорсткість кожної пружини.
3.Указать точки прикладання сили пружності пружини, сили тяжіння і ваги вантажу.
4.Назовите природу сили пружності пружини, сили тяжіння і ваги вантажу.
5. Вирішіть задачу. Для розтягування пружини на 4 мм потрібно зробити роботу 0,02Дж. Яку роботу потрібно зробити, щоб розтягнути пружину на 4 см?