Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.В данной задаче Вам необходимо исследовать зависимость силы, прилагаемой к нити при равномерном поднятии или опускании груза с помощью неподвижного блока, от силы тяжести груза.
1.1 Получите зависимость силы, прикладываемой к динамометру, от силы тяжести груза при равномерном поднятии груза
Нарисуй свободные тела для колеса блока и нити: какие силы действуют в точке контакта оси и колеса и как направлены натяжения нитей по отношению к колесу?
Запиши уравнения равновесия для колеса: равенство проекций сил по вертикали и равенство моментов относительно центра/точки касания; учти закон Кулона
- Обозначь силы натяжения по двум сторонам нити
и , нормальную силу и трение .
- Обозначь силы натяжения по двум сторонам нити
- Запиши вертикальную проекцию равновесия колеса в виде
выражение через (используй и ).
- Запиши вертикальную проекцию равновесия колеса в виде
- Запиши условие равновесия моментов:
и подставь выражения для и из шага 2.
- Запиши условие равновесия моментов:
- Приведи уравнение к виду, связывающему
и , и выразите из полученной системы.
- Приведи уравнение к виду, связывающему
1.1 Методика выполнения первой части этой задачи очевидна и не требует пояснений. Результаты измерений, естественно, зависят от выданного оборудования.
1.2 Получите зависимость силы, прикладываемой к динамометру, от силы тяжести груза при равномерном опускании груза
1.2 Отметим, что в этой части задачи сила тока изменяется в достаточно узком диапазоне, минимальное значение силы тока достигается при среднем положении вывода второго реостата, максимальной в крайних положениях.
2.1 Исследуйте экспериментально зависимость
Подумай, какую зависимость между измеряемой силой и силой тяжести груза ожидают теоретические формулы: линейную или нет? Построй набросок возможного графика.
Собери серию измерений
- Измерь и занеси в таблицу пары значений
и соответствующих при равномерном подъёме.
- Измерь и занеси в таблицу пары значений
- Построй график
против и проведи прямую методом наименьших квадратов или графически найдёшь коэффициент наклона.
- Построй график
- По наклону прямой определяй параметр, который встречается в теоретическом соотношении (свяжи наклон с
).
- По наклону прямой определяй параметр, который встречается в теоретическом соотношении (свяжи наклон с
- Выразите
из полученной системы.
- Выразите
2.2 Исследуйте экспериментально зависимость
Аналогично для опускания: представь, должна ли зависимость быть линейной и как её наклон соотносится с подъёмом.
Выполни те же измерения, но при равномерном опускании; построй график
- Выполни серию измерений
при разных при опускании и занеси в таблицу.
- Выполни серию измерений
- Построй график
против и найди наклон прямой.
- Построй график
- Свяжи найденный наклон с параметром
по теоретической формуле для опускания.
- Свяжи найденный наклон с параметром
- Выразите
из полученной системы.
- Выразите
2.3 По экспериментальным данным п.2.1 определите коэффициент трения
2.4 По экспериментальным данным п.2.2 определите коэффициент трения
Повтори то же для данных опускания: какой экспериментальный параметр у тебя есть и как его связать с трением?
Как и в п.2.3, используй связи
- Возьми
, найденное по данным опускания.
- Возьми
- Через
и вырази и затем .
- Через
- Подставь численное значение
и вычисли .
- Подставь численное значение
- Выразите
из полученной системы.
- Выразите
2.5 Определите относительную и абсолютную погрешность коэффициента трения
2.6 Определите относительную и абсолютную погрешность коэффициента трения
2.7 Объясните полученные значения погрешностей.
Похожие задачи
Экспериментальная задача 9-1
Прибор, который вам предстоит использовать, изображен на рисунке.
Величина прогиба нити
Изгиб стержня
Оборудование: Штатив с лапкой, линейка ученическая, два груза известной массы, нитки, скотч, стержень для шариковой ручки, палочка деревянная для …
У Р Б П ≈2/5 Т2
Задача 9-2
В установке, показанной на рисунке, массы грузов равны
Грузы связаны легкой нитью …
Экспериментальная задача 9-3
На страницу 3 (не забудьте открыть книжку!) положите линейку, а на нагрузку (пластиковую бутылку с водой). Измерьте распределение сил давления
Задача 9-3
Задание 3. «Храбрый Мюнхгаузен»*
Согласно не дошедшим до наших дней военным рассказам широко известного барона, в одной из битв с крупным неприятелем …
Экспериментальная задача 9-4
Проведите анализ полученной зависимости:
• определите область максимальной нагрузки на опору и объясните результат;
• сравните интервал распределения …