Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.Все измерения деформаций проводите в двух «направлениях» – при нагрузке (последовательно увеличивая число повешенных грузов от 0 до 6) и при разгрузке (последовательно уменьшая число подвешенных грузов от 6 до 0).
1.1. Закрепите в лапке штатива кусок резинки длиной 30 см. Измерьте зависимость удлинения резинки от массы подвешенного груза. Проведите такие же измерения для куска резинки длиной 20 см.
Постройте графики полученных зависимостей.
Нарисуй схему установки и проведи измерения удлинения при последовательном увеличении и при последовательном уменьшении нагрузки для двух разных начальных длин резинки. Построй графики зависимости удлинения от числа подвешенных грузов для обоих случаев (нагрузка/разгрузка).
Введи относительную деформацию как отношение удлинения к начальной длине резинки и запиши это определение аналитически:
- Измерь для каждой начальной длины значения удлинения
при всех положениях нагрузки при загрузке и при разгрузке. - Построй на одном графике зависимости
от числа грузов для загрузки и разгрузки для каждой начальной длины. - Для каждой измеренной точки вычисли относительную деформацию
по определению. - Построй графики
от числа грузов и вырази из полученной совокупности измерений (то есть через измеренные и известную ).
1.2. Покажите что относительная деформация (отношение удлинения к длине нерастянутой резинки) не зависит от длины резинки, а определяется массой подвешенного груза. Постройте графики зависимостей относительного удлинения от массы подвешенного груза (используйте все данные, полученные в п. 1.1)
Сравни два набора данных: как меняются абсолютные удлинения для разных начальных длин при одном и том же грузе?
Введи относительную деформацию
- Для каждой записи из п.1.1 вычисли
для обоих . - Построй графики
против массы (или числа грузов), объединяя все данные на одном графике (нагрузка и разгрузка отдельно при необходимости). - Сравни кривые для двух начальных длин и оцените совпадение в пределах погрешностей.
- Вырази экспериментальную зависимость
из полученной системы данных — дальше останется только алгебра/аппроксимация.
2.1. Перегните резинку в отношении длин 2:1, к короткому концу привяжите нитку, так чтобы уравнять длины с обоих концов. Измерьте зависимость удлинения такой сдвоенной резинки от массы полученного груза.
Нарисуй сдвоенную резинку в натянутом состоянии, отметь короткую и длинную части и точку подвеса с грузом. Подумай, какие величины для каждой части удобно использовать на осях графика при сравнении с данными из части 1.
Воспользуйся результатом части 1: относительная деформация
- Возьми экспериментальную зависимость
из части 1 и запиши для каждой из двух частей её начальную длину и (короткой и длинной). - Для каждой части составь функцию абсолютного удлинения
и . - Так как при общем удлинении оба конца сдвигаются одинаково, для заданного удлинения
найди соответствующие значения масс и , дающие эти удлинения в отдельных частях, и сложи эти массы — это даст теоретическую суммарную массу, соответствующую . - Вырази суммарную массу, соответствующую заданному удлинению сдвоенной резинки, через полученные функции
и .
2.2. Используя экспериментальные данные, полученные в первой части, рассчитайте теоретические значения удлинения сдвоенной резинки при различных массах повешенных грузов.
Не забудьте привести использованные вами расчетные формулы!
Постройте на одном бланке графики зависимостей удлинения сдвоенной резинки, полученную экспериментально и теоретическую.
Проведите сравнение полученных результатов, объясните причины возможных расхождений.
Вспомни результаты из первой части: как связаны относительная деформация и начальная длина для данного груза?
Используй найденную зависимость относительной деформации
- Вычисли по данным п.1.1–1.2 значение
для каждого рассматриваемого груза. - Для двух частей с известными ненапряжёнными длинами вычисли их удлинения
и (не выполняй здесь числовых подстановок в подсказке). - Суммируй удлинения частей, чтобы получить теоретическое суммарное удлинение
и построй этот график на том же бланке, где эксперимент. - Вырази теоретическое
из полученной системы (далее останется только подстановка и алгебра).
