Лабораторная работа “Изучение зависимости растяжения (деформации) пружины от приложенной силы”

Тема: “Исследование зависимости удлинения пружины от силы, действующей на неё”.

Цель: изучить, как изменяется удлинение пружины при воздействии на неё силы. Проверить гипотезу о том, что при малых деформациях удлинение пружины находится в прямой зависимости от приложенной силы.

Оборудование: лабораторный штатив, линейка, три груза по 100 г каждый, динамометр.

Основные сведения.

Длина пружины в состоянии покоя, когда на неё не действует внешняя сила, обозначается как l₀.

При подвешивании груза к пружине, она удлиняется под воздействием силы тяжести этого груза, и её новая длина становится равной l.

Величина удлинения пружины определяется как x и вычисляется по формуле: x = Δl = l – l₀. Таким образом, удлинение x представляет собой разницу между длиной пружины после растяжения и её исходной длиной l₀.

Ход работы

1. Соберите экспериментальную установку, используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и набор из трёх грузов. Закрепите пружину в лапке штатива, параллельно линейке.
2. Измерьте длину пружины в ненагруженном состоянии и обозначьте её как l0.
3. Подвесьте поочередно один, два и три груза к пружине, измеряя линейкой длину пружины при каждой нагрузке.
4. Занесите результаты измерений в таблицу, учитывая абсолютную погрешность измерений, равную цене деления линейки.
5. Определите вес грузов для каждого опыта, используя динамометр, и внесите данные в таблицу.
6. Рассчитайте величину растяжения пружины (деформацию) по формуле x = l – l0 для каждого опыта. Запишите результаты в таблицу.

Проанализируйте полученные результаты и сделайте вывод о справедливости гипотезы о том, что при небольших деформациях удлинение пружины прямо пропорционально приложенной силе.

Пример выполнения лабораторной работы

Тема: “Исследование зависимости удлинения пружины от силы, действующей на неё”.

Цель: изучить, как изменяется удлинение пружины при воздействии на неё силы. Проверить гипотезу о том, что при малых деформациях удлинение пружины находится в прямой зависимости от приложенной силы.

Оборудование: лабораторный штатив, линейка, три груза по 100 г каждый, динамометр.

Пример выполнения работы:

Вывод: при увеличении силы, приложенной к пружине, её удлинение также возрастает, что подтверждает гипотезу о прямой зависимости между силой и деформацией. Таким образом, результаты показывают, что при небольших деформациях удлинение пружины действительно пропорционально приложенной силе, что согласуется с законом Гука. Это означает, что коэффициент упругости пружины остаётся постоянным в рамках данных значений нагрузки.