☰ Содержание · Физика

Определение жёсткости пружины

Уроки 25 · 1 урок · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, С. О. Бурхонов. Физика, 7 класс, 4-е издание, переработанное и дополненное. Государственное научное издательство «Национальная энциклопедия Узбекистана», Ташкент, 2017
25

Определение жёсткости пружины (лабораторная работа 2)

Учебник: с. 93–96
ЦельЛабораторная работа 2: определи жёсткость пружины на опыте по формуле k = F/Δl.
Новые слова
пружина · prujinaгруз (вес) · yukудлинение Δl · uzayish Δlсреднее значение · o‘rtacha qiymat
Объяснение

Цель — найти жёсткость k пружины. Подвесь пружину на штативе и измерь её длину l₀ без груза. Затем по очереди подвешивай грузы известной массы m, каждый раз измеряй длину l и находи удлинение Δl = l − l₀. Когда груз находится в равновесии, сила упругости равна силе тяжести: F = mg (при g = 10 м/с² груз массой 100 г даёт F ≈ 1 Н). Жёсткость вычисляют по формуле k = F/Δl; возьми 3–4 груза и найди среднее значение. Рост удлинения пропорционально грузу подтверждает закон Гука. Работай под присмотром учителя и подложи под штатив мягкую подкладку на случай падения груза.

Примеры
Груз 0,2 кг: F = 0,2 · 10 = 2 Н, l₀ = 10 см, l = 14 см. Δl = 4 см = 0,04 м, k = 2 : 0,04 = 50 Н/м.
Другой груз 0,4 кг: F = 4 Н, Δl = 8 см = 0,08 м, k = 4 : 0,08 = 50 Н/м; результат тот же, значит, закон Гука выполняется.
Работа в классе

Заполни таблицу: № | m (кг) | F = mg (Н) | l₀ (м) | l (м) | Δl (м) | k (Н/м). Вычисли k для трёх грузов и найди среднее значение. Безопасность: не держи грузы над ногами, не используй груз тяжелее 0,5 кг, никогда не перерастягивай пружину.

Упражнения
1
Какая формула даёт жёсткость в этой работе?
2
Груз массой 0,3 кг растягивает пружину на 6 см. Найди F (Н) и k (Н/м) (g = 10 м/с²).
3
В трёх опытах получено k = 48, 52, 50 Н/м. Среднее значение k (Н/м)?
4
Почему сила упругости равна mg, когда груз находится в равновесии?