Билет №23. Измерение площади картонной пластинки неправильной формы с помощью рычажных весов

Цель: Экспериментально определить площадь картонной пластины неправильной формы.

Оборудование: рычажные весы с разновесами, картонная пластинка произвольной формы, картонная пластина квадратной формы.

Порядок выполнения работы:

1. Измерить массу квадратной картонной пластины.

2. Измерить массу картонной пластины неправильной формы.

3. Измерить площадь квадратной картонной пластины (длину умножить на ширину).

4. Рассчитать площадь картонной пластины неправильной формы.

Вывод расчетной формулы:

, поскольку обе пластины вырезаны из одного и того же картона, то их плотности и толщина h одинаковы. Значит , откуда .

Вывод: Мы измерили площадь картонки неправильной формы с помощью рычажных весов.

Билет №24. Определение оптической силы собирающей линзы

Цель: Экспериментально определить оптическую силу собирающей линзы.

Оборудование: собирающая линза, линейка, экран.

Теория вопроса: Оптическая сила выпуклой линзы определяется по формуле тонкой линзы , где d-расстояние от предмета до линзы, а f‑расстояние от линзы до изображения.

Если предмет можно считать бесконечно удаленным от линзы

,

тогда расчетная формула будет выглядеть так:

.

Это соотношение можно объяснить иначе: пучок параллельных лучей пересекается в фокусе, т.е. , а значит .

Порядок выполнения работы:

1. Установить экран напротив окна.

2. Установить линзу напротив экрана таким образом, чтобы изображение окна было наиболее четким.

3. Измерить расстояние между центром линзы и изображением (f=0,04м).

Подставить полученное значение f в ранее выведенную формулу:

Вывод: Экспериментальным путем мы определили оптическую силу собирающей линзы.

Билет №25. Проверка выполнимости «золотого правила механики» для рычагов

Цель: Экспериментально подтвердить выполнение «золотого правила механики» для рычага.

Оборудование: рычаг на штативе, динамометр, груз, линейка.

Порядок выполнения работы:

1. Измерить вес груза Р динамометром .

2. Справа от точки подвеса к рычагу прикрепить динамометр, а слева груз.

3. Равномерно перемещать динамометр вниз, при этом рычаг перейдёт в горизонтальное положение, а груз поднимется вверх. Фиксируем показания динамометра ( .

4. Измеряем пути пройденные точками крепления груза h₂ и динамометра h₁ ( , .

5. Вычисляем и сравниваем работы совершённые силой упругости пружины и силой тяжести груза, численно равной весу Р.

)

Вывод: Работа силы упругости пружины динамометра и работа сила тяжести груза практически совпали – это значит, что рычаг не даёт выигрыша в работе, или выигрыш в силе даёт проигрыш в расстоянии. Это доказывает «золотое правило механики», сформулированное еще Архимедом.

Билет №26. Измерение равнодействующей двух сил, направленных под углом друг к другу

Ц ель: Определить равнодействующую двух сил, направленных под углом друг к другу.

Оборудование: Три динамометра, нитка, металлическое кольцо, штатив, транспортир.

Порядок выполнения работы:

1. Привязать один динамометр к штативу. С помощью металлического кольца присоединить два других динамометра так, чтобы они образовали три угла по 120° (для упрощения расчетов).

2. Плавно потянуть за динамометры 2 и 3 так, чтобы пружины растянулись на 30-50% своей длины.

3. Определить модуль равнодействующей двух сил F₂ и F₃ и сравнить его с показанием первого динамометра F₁.

,

Вывод:

В результате эксперимента определена равнодействующая двух сил F₂ и F₃, направленных под углом друг к другу, значение которой совпадает с расчетным.