Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.Соберите установку, как показано на снимке. Вставьте палочку в стержень, который закрепите горизонтально в штативе. С помощью скотча закрепите вертикально линейку. Конец палочки должен находиться вблизи линейки.
Теоретическое введение.
Из теории упругих деформаций известно, что угол изгиба участка стержня длиной
Кроме того, изогнутую часть стержня можно считать дугой окружности радиуса
1.1 Измерьте зависимость величины прогиба от расстояния до точки крепления нити. Постройте график полученной зависимости.
1.2 Проверьте выполнимость закона Гука в данном случае: величина прогиба пропорциональна моменту силы, действующей на стержень.
Подумай, какая величина стержня должна определять его отклонение: сама сила или момент силы относительно опоры? Какие величины нужно сопоставить на графике?
Воспользуйся законом Гука для изгиба: при малых деформациях величина прогиба пропорциональна изгибающему моменту (момент равен произведению силы на плечо).
- Для каждого положения точки подвеса вычисли момент силы относительно точки закрепления как
(используй известную массу и измеренный ). - Измерь соответствующий прогиб
для каждого (повтори измерения для надёжности). - Построй график
против и проверь, линейна ли зависимость. - По наклону прямой оцените пропорциональный коэффициент и выразите коэффициент пропорциональности из полученной системы.
2.1 Измерьте зависимость величины прогиба от положения точки крепления груза к стержню. Постройте график полученной зависимости.
Измерь смещение в точке подвеса для большого груза при различных положениях подвеса — что меняется при увеличении расстояния до опоры?
Проверь экспериментально, является ли зависимость
- Сделай серию измерений смещения
в точке подвеса для набора значений при большом грузе (следи за повторяемостью). - Заполни таблицу и построй график
против . - Оцени аппроксимацию зависимости прямой (наилучшее приближение) и найдите наклон.
- Сформулируй вывод о характере зависимости, выразите связь между
и из полученной системы.
2.2 Используя полученные данные постройте график зависимости величины прогиба стержня в точке крепления нити от длины деформируемой части стержня.
2.3 При небольшом изгибе стержня можно считать, что изогнутая часть стержня имеет форму дуги окружности. Тогда величина прогиба этой изогнутой части зависит от положения точки подвеса в соответствии с формулой
Определите показатель степени
2.4 Рассчитайте значения показателя степени, используя теоретическое введение. Сравните со значением полученным экспериментально. Укажите возможные причины различий между теоретическими и экспериментальными значениями этого показателя.
Внимание! Чтобы исключить влияние остаточной деформации стержня, перед каждым измерением разогните его до начального положения.
УТВЕРЖДЕНО
Заместитель председателя оргкомитета
Республиканской олимпиады
____________________ К.С. Фарино
«___» декабря 2007 года
Республиканская физическая олимпиада 2008 год
(III Этап)
Экспериментальный тур
Воспользуйся теоретическими соотношениями, приведёнными во вводной части: как угол изгиба и радиус кривизны связаны с длиной деформируемой части?
Используй заданные теоретические соотношения
- Подставь из теории
в соотношение и вырази радиус кривизны через и известные величины. - Запиши смещение геометрически через
и (используй малые углы для упрощения выражения смещения дуги). - Подставь выражение для
из теоретической формулы и упрости выражение для в виде степенной зависимости от (или от , если нужно связать с позицией подвеса). - Сравни полученную степенную зависимость с формой
и выразите показатель степени из полученной системы.
Похожие задачи
Тянем резину
В данной задаче необходимо экспериментально исследовать упругие свойства резинового жгута, в качестве которого используется рыбацкая резинка. …
У Р Б П ≈1/5 Э4
Экспериментальная задача 9-4
Проведите анализ полученной зависимости:
• определите область максимальной нагрузки на опору и объясните результат;
• сравните интервал распределения …
Крутильные колебания
В данной задаче Вам предстоит исследовать горизонтальные и вертикальные крутильные колебания.
Оборудование: экспериментальная установка (рис. 1 …
Полумаятник
В данной задаче Вам необходимо исследовать колебания математического маятника при наличии ограничений, а также показать свои умения в теоретических …
У Р Б П ≈2/5 Э1
Твердость материалов
Экспериментальная задача 1.
«Твердость материалов»
Шестидесятилетию декана физического факультета БГУ, заведующему кафедрой физики твердого тела …
Экспериментальная задача 9-1
Прибор, который вам предстоит использовать, изображен на рисунке.
Величина прогиба нити