Практическая работа №17. Тема работы: «Проверка закона сохранения энергии на примере пружины известной жесткости»

Уровень: базовый (9 класс)

Тема для изучения: Механические явления. Энергия.

Цель: исследовать превращение энергии при колебаниях груза на пружине. Использованные понятия: сила упругости, закон Гука, кинетическая энергия, по­тенциальная энергия, закон сохранения энергии

Оборудование:

№	Название	код	количество
1	Основа штативная	02001.00	1
2	Штативный стержень, 600 мм	02037.00	1
3	Зажим-насадка для круглых или прямоугольных стержней	02043.00	2
4	Держатель для гирь, 10 г	02204.00	1
5	Гиря с прорезью, 10 г	02205.01	3
6	Динамометр, 2 Н	03065.03	1
7	Крепежный болт	03949.00	1
8	Пластина со шкалой	03962.00	1
9	Рулетка, 2 м	09936.00	1
10	Держатель для пробирок	05961.00	1
11	Спиральная пружина, 3 Н/м	02220.00	1

Выполнение работы

Предварительный эксперимент 1

• Поднимите на динамометре гирю массой 40 г.

• Прикрепите спиральную пружину жесткостью 3 Н/м на самом верху штативного стержня.

• Прикрепите к пружине динамометр и потяните их вниз. Следите за указателем на динамометре при различных растяжениях (см. рис. 4) Рис. 4

Предварительный эксперимент 2

• Поднимите на динамометре гирю массой 40 г (см. рис. 5).

• Оттяните пружину, пока гиря не коснется стола (см. рис. 2 и 5).

• Отпустите гирю и пронаблюдайте за траекторией ее движения. Основной эксперимент

• Подвесьте держатель для гирь (тп = 10 г) на спиральной пружине и определите удлинение пружины А/ (см. рис. 1, нулевое деление ру­летки соответствует нерастянутой пружине).

• Увеличьте массу груза до 40 г и определите удлинение А/ для каж­дого груза.

• Запишите значения А/ в таблицу 1 Рис. 5

• Вычислите высоту h по формуле h = 2 - А/ и запишите данные в таблицу 1.

• Прикрепите пластину на нижнем двойном зажиме на высоте h, которую вы определили для m = 10 г (рис. 2).

• Поднимите гирю (m = 10 г; держатель для гирь) с помощью динамометра на пластину и считайте показания веса (силы) F_g при подъеме. Результаты запишите в таблицу 1.

• Снимите гири с пружины, отрегулируйте высоту пластины так, чтобы нижний крюк пру­жины находился на уровне крюка держателя для грузов, стоящего на пластине.

• Подвесьте держатель для гирь ( m = 10 г) к пружине и отпустите его. Что вы наблюдаете?

• Повторите эксперимент 3 раза для гирь m = 20, 30 и 40 г. Обратите внимание, что вы­сота подвеса пружины для каждого груза своя!

Таблица 2

Таблица 1

Результаты

m, г	а/ , см	h, см	F , н	Wh, Н см	S, см	W , Н см	С
10							1
20
30
40