Подсказки

Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.

Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.

1.1
H1 Направление

Нарисуй схему установки с отмеченной шкалой и числом дополнительных грузов на чашках. Реши, какие величины и в каких единицах будешь записывать при каждом измерении.

H2 Ключевой шаг

Собери серию измерений при разных целых значениях числа дополнительных грузов ; для анализа представь данные в виде зависимости и найди характер изменения (линейный или нет).

H3 Почти решение
  1. Проведи не менее 3 повторов для каждого значения и запиши средние с оценкой разброса.
  2. Построй график средних значений против на бумаге или в программе.
  3. Определи на графике наклон зависимости в той области, где она выглядит близкой к прямой.
  4. Вырази коэффициент наклона из построенного графика.
1.2
H1 Направление

Нарисуй коромысло в положении равновесия под углом φ и укажи все точки приложения сил (веса коромысла со стрелкой, веса чашек и дополнительного груза). Подумай, какие моменты относительно оси подвеса зависят от угла наклона.

H2 Ключевой шаг

Запиши условие равновесия в виде равенства моментов сил относительно оси подвеса: восстанавливающий момент от тяжести коромысла со стрелкой уравновешивает момент от дополнительной массы. Это и есть уравнение, которым надо воспользоваться.

H3 Почти решение
  1. Нарисуй плечи этих моментов и запиши численные множители как произведения соответствующих масс на соответствующие плечи (с учётом геометрии при угле φ).
  2. Учитывая, что восстанавливающий момент появляется из-за смещения линии действия веса коромысла относительно оси при угле φ, запиши его через массу коромысла и соответствующее плечо, зависящее от φ; аналогично запиши момент от дополнительной массы.
  3. Для малых углов сделай малый уголный разложение (линейный приближённый вид тригонометрических функций), чтобы получить простую пропорцию между углом φ (или tg φ) и дополнительной массой Δm.
  4. Из полученной системы выразите единственный параметр κ, определяющий зависимость угла отклонения от массы дополнительных грузов.
2.1
H1 Направление

При прикреплении длинной палочки изменилась геометрия: отметь новое расстояние от подвеса до шкалы и линию измерения.

H2 Ключевой шаг

Проведи те же измерения и построй график; для малых углов снова можно считать , где — новое расстояние до шкалы.

H3 Почти решение
  1. Заколоти данные для разных и вычисли средние значения и погрешности.
  2. Построй график для новой стрелки и сравни его с графиком из части 1.
  3. Оцени линейность зависимости в малых отклонениях и отметь диапазон применимости.
  4. Выразите новый коэффициент наклона (дельта при дельта ) из полученных данных.
2.2
H1 Направление

Вспомни, что чувствительность связана с тем, какое горизонтальное смещение шкалы даёт угол наклона при той же дополнительной массе.

H2 Ключевой шаг

Используй ту же методику, что и в 1.3: найдёшь , затем ; увеличение длины стрелки увеличивает и, следовательно, .

H3 Почти решение
  1. Определи коэффициент наклона графика по измеренным точкам (методом наилучшего соответствия либо по двум точкам).
  2. Раздели на массу одного груза , получив чувствительность .
  3. Оцени относительное увеличение чувствительности по сравнению с случаем без палочки.
  4. Выразите в терминах измеренного и известного .
3.1
H1 Направление

Установи палочку горизонтально и отметь вертикальную шкалу; зафиксируй положение нуля при отсутствии грузов.

H2 Ключевой шаг

Измерь вертикальное смещение конца палочки при разных и построй график ; для малых углов можно связать вертикальное смещение с углом через соотношение (с новым ).

H3 Почти решение
  1. Сделай серию измерений для каждого и вычисли средние и погрешности.
  2. Построй таблицу и график зависимости вертикального от .
  3. Оцени линейность зависимости в малых отклонениях и отметь диапазон, где применяется приближение .
  4. Выразите коэффициент наклона из полученных данных.
3.3
H1 Направление

Каждая бумажка добавляет небольшую массу; измерь шаг изменения отклонения при добавлении одной бумажки и убедись в линейности на 1–5 штук.

H2 Ключевой шаг

Используй найденную в 3.2 чувствительность ; масса одной бумажки равна , а плотность поверхности при известной площади ; оценку погрешности давай через погрешность измерения .

H3 Почти решение
  1. Измерь прирост отклонения при добавлении одной бумажки (среднее по нескольким попарным измерениям).
  2. Вычисли массу одной бумажки используя чувствительность из 3.2.
  3. Найди поверхностную плотность , где см преобразуй в м^2 при необходимости.
  4. Оцени погрешность: определи погрешность измерения и найдите относительную погрешность , затем выразите абсолютную погрешность . Выразите из полученной системы.