9
1. За допомогою штангенциркуля виміряйте ширину а і товщину b поперечного
перерізу гумової смужки (або діаметр d, якщо переріз гуми - круг) і обчисліть її площу.
2. Закріпіть вільний кінець Гумової смужки з штативі і виміряйте її довжину від
нижнього краю лапки штатива до петлі.
3. Зачепіть гачок динамометра за дротяну петлю і розтягуйте гуму. Виміряти силу
пружності, яка виникає від розтягу гуми на 5, 10, 15, 20, 25, 30 мм
4. За даними досліду побудуйте графік залежності розтягу гуми від прикладеної до
неї сили.
5. Виділіть на графіку прямолінійну ділянку, і в межах цієї ділянки обчисліть модуль
пружності для трьох-чотирьох значень сили.
6. Обчисліть середнє значення модуля пружності.
n
E
E
E
E
E
n
сер
3
2
1
де n –
кількість дослідів.
7. Розрахувати абсолютну de та відносну e похибки.
сер
n
E
E
E
, %
100
сер
n
E
E
де n – кількість дослідів.
8. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.
Таблиця 1 – Вимірювання та розрахунки
а, м b, м d,м
(якщо переріз
гуми
круглий)
S,м
2
l
0
, м L, м ∆l, м F, Н E, Па ∆E,
Па
e
%
Контрольні запитання
1. Що характеризує модуль пружності?
2. Якщо для дослідів взяти Гумову смужку з більшим поперечним перерізом. То чи
зміниться значення модуля пружності? А якщо смужка буде довша?
3. Чому для визначення модуля пружності треба брати значення сил у межах
прямолінійної ділянки графіка?
Лабораторна робота №3
Тема: Вивчення закону збереження механічної енергії.
Мета: експериментально порівняти зміни потенціальної енергії і тягарця і потенціальної
енергії пружини. Обладнання: штатив із муфтою та затискачем, динамометр із
фіксатором, тягарець, міцна нитка, лінійка.
Теоретичні відомості.
Під час піднімання підвішеного до гачка динамометра тягарця так, щоб пружина
динамометра не розтягувалася (тягарець піднімають рукою), потенціальна енергія тягарця
відносно, наприклад, поверхні стола, дорівнюватиме mgh. Під час падіння тягарця
(опускання на відстань х = h) його потенціальна енергія зменшиться на E1=mgh, а енергія
пружини під час її деформації зросте на Е2 = -1/2кх2. Завдання полягає в порівнянні Е1та
Е2
Хід роботи
1. Зберіть установку, зображену на рисунку.
2. Прив'яжіть тягарець на нитці до гачка динамометра.
Закріпіть динамометр у затискачі штатива на такій висоті, щоб
тягарець, піднятий до гачка, в разі падіння не діставав до столу.
3. Піднявши тягарець так, щоб нитка провисала, встановіть
фіксатор на стержні динамометра поблизу обмежувальної скоби.
4. Підніміть тягарець майже до гачка динамометра і виміряйте висоту h
1
тягарця над
столом (зручно вимірювати висоту, на якій розташована нижня грань тягарця).
5. Відпустіть тягарець без поштовху. Падаючи, тягарець розтягне пружину, і фіксатор
переміститься по стержню вгору Потім, розтягши рукою пружину так, щоб фіксатор
опинився біля обмежувальної скоби, виміряйте F, х і h
2
. Результати занести до таблиці,
дослід виконати три рази.
6. Обчисліть: а) вагу тягарця Р = mg; б) збільшення потенціальної енергії пружини
2
Fx
E
пр
; в) зменшення потенціальної енергії тягарця )
(
2
1
h
h
P
E
тяг
.
7. Результати вимірювань і обчислень запишіть до таблиці.
8. Знайдіть значення відношення .
тяг
пр
E
E
9. Порівняйте одержане відношення з одиницею і запишіть зроблений висновок,
відзначте, які перетворення енергії відбувалися під час руху тягарця вниз.
Номер
досліду
F, Н h
1
, м h
2
, м x, м P, Н E
пр
, Дж ∆E
тяг
, Дж
тяг
пр
E
E
1.
2.
3.
Контрольні запитання:
1. Що називають роботою
2. Що називають енергією
3. Сформулювати закон збереження механічної енергії
4. Що називають замкненою системою координат
5. Що показує сума потенціальної і кінетичної енергії
6. Що називають кінетичною енергією
