Задание 2. «Тянуть и плющить!»

В данной задаче трудно ожидать полного соответствия ваших результатов с «авторским решением» - слишком много неоднозначных факторов: разные кольца, разное крепление, разные длины нитей. Поэтому представленные численные результаты следует рассматривать как иллюстративные, для качественной проверки лучше провести собственные измерения.

Часть 1. Крепление сверху.

Результаты измерений представлены в таблице 1.

В таблице приведена сумма длин осей, в пределах погрешности ее можно считать постоянной. Требуемые графики представлены ниже.

Видно, что зависимость опускания от массы не линейна. Зависимость изменения растяжения линейная (почти прямо пропорциональная). Ее можно записать в виде

Часть 2. Упор снизу.

Результаты измерений представлены в таблице 2.

Требуемые графики представлены ниже.

Как видно – результаты аналогичные зависимость опускания не линейна, зависимость сжатия – прямо пропорциональная, приближенно описывается функцией

1. Сравнение. Как это не странно на первый взгляд – во втором случае деформации меньше, как по сжатию кольца, так и по опусканию груза. Объяснение такого результата может быть следующим:

а) Изменение высоты. В первом случае (крепление сверху) опускание происходит по двум причинам, во-первых, опускается центр кольца при его сжатии, во-вторых, уменьшение горизонтальной оси также приводит к движению вниз. Во втором случае (крепление

снизу) опускание стаканчика из-за вертикального сжатия частично компенсируется расширением горизонтальной оси, поэтому стаканчик опускается меньше.

б) Степень деформации. В первом случае кольцо сжимается только под действием горизонтальных составляющих сил натяжения нитей, нить сверху не действует. Во втором — нить действует сверху, здесь силы натяжения стремятся сжать кольцо по вертикали, а горизонтальные составляющие сил натяжения нити (действующие на боковые стороны) частично препятствуют этому.