Трение и равновесие — решение

Решение

Республиканская олимпиада 2009 9 класс № Э2

Результаты измерений приведены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов.

, г	, г	Подъем					опускание
		, мм	, мм	, мм	, мм	, Н	, мм	, мм	, мм	, мм	, Н
1	1	50	125	305,4	217,1	1,41	167	230	236,6	305,4	0,77
2	1	19	70	322,5	132,4	2,44	45	110	311,1	193,6	1,61
3	1	10	45	326,9	87,4	3,74	20	65	323,5	122,6	2,64
4	1	5	35	328,1	69,0	4,76	10	50	326,2	97,1	3,36
2	2	47	127	304,6	222,3	2,74	160	235	231,7	316,5	1,46
3	2	20	85	318,9	160,3	3,98	70	150	293,9	247,5	2,38
4	2	12	70	322,5	135,1	4,77	35	105	312,8	189,9	3,30

1.2 Графики зависимости и показаны на рис. 1

Рис. 1
Эти зависимости не линейны, потому что изменяется не только масса груза, но и плечо силы натяжения нити

1.3 Аналогичные зависимости регистрируются при других значениях масс подвешенных грузов.

Графики зависимости силы натяжения

от натяжения

показаны на рис. 2. Данные зависимости практически линейны, что подтверждает высказанное предположение о том, что трение уменьшает силу натяжения нити в одно и тоже число раз. Параметр

определяется как коэффициент наклона при подъеме и величина обратная коэффициенту наклона при опускании груза.
Значение коэффициента

, рассчитанное по зависимости при подъеме равно

; по зависимости при опускании

. Таким образом, данные согласуются друг с другом.

Рис. 2
1.5 Для объединения всех данных необходимо построить зависимость «меньшей силы» от «большей» (т.е. обратить зависимость, полученные при опускании). В этом случае график будет отражать именно уменьшение силы натяжения нити из-за ее трения о кнопку. Этот график показан на рис. 3. Значение коэффициента , рассчитанное по этой зависимости равно

Рис. 3

← Подсказки Режим тренировки →

Решение

Похожие задачи