I. Градуировка пружины и определение её жёсткости
1. Отметить с помощью указателя (3) (рис. 3,а) на шкале (4) положение равновесия кольца , подвешенного на пружине.
2. Поместить на площадку, расположенную в середине кольца, груз массой (1г). Отметить с помощью указателя (3) (рис. 3,в) на шкале (4) новое положение равновесия кольца с грузом . Под действием груза пружина растянется на величину ( ). При этом сила упругости по закону Гука
.
Эта сила обусловлена силой тяжести, т.е.
, (11)
где - жёсткость пружины.
Из (11) следует:
. (12)
3. Вычислить жёсткость пружины по формуле (12).
4. Повторить опыты п.п. 2,3 для других масс (не менее пяти).
5. Найти среднее значение коэффициента жёсткости .
6. Результаты занести в таблицу 1.
7. Построить график зависимости .
8. По тангенсу угла наклона найти жёсткость пружины и сравнить её с , полученной в п.5.
9. Рассчитать относительную ( ) и абсолютную ( ) погрешности в определении жёсткости по формулам:
; (8)
,
где и брать как погрешность прибора.
Таблица 1
№ | |||||||
кг | м | м | Н/м | Н/м | % | Н/м | |