Магнитное взаимодействие — режим тренировки

Решено

1.1 Определите однократным измерением коэффициент трения бумаги о магнитную пластинку. Опишите эксперимент (3 – 4 предложения).

Решено

1.2 Результат запишите в виде .

Решено

2.1 Прикрепите магнитную пластинку к поверхности стола. Положите бумажную полоску с петелькой на магнитную пластинку. На полоску положите в один слой несколько шайб. Прилагая горизонтальную силу к полоске с помощью динамометра, смещайте её и наблюдайте за показаниями динамометра. Получите уравнение зависимости силы упругости, показываемой динамометром, от количества шайб на полоске $у п р$ при равномерном перемещении.

Решено

2.2 Исследуйте зависимость $у п р$ экспериментально (значение силы определяйте именно при равномерном перемещении, а не при срыве полоски с места). Результаты представьте таблично и графиком линеаризованной зависимости.

2.2
Результаты эксперимента представьте в таблице 1 и на графике 1. Уравнение (7) представляет собой линеаризованную зависимость $у п р$ , поэтому построен график по уравнению (7).

Таблица 1

Повторные измерения $у п р$ , Н					$у п р$ , Н	Колич. шайб , шт
1	2	3	4	5
0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	1
0,15	0,17	0,15	0,15	0,17	0,16	2
0,27	0,25	0,25	0,25	0,27	0,26	3
0,35	0,35	0,37	0,35	0,35	0,35	4
0,50	0,52	0,52	0,50	0,55	0,52	5
0,60	0,62	0,62	0,60	0,60	0,61	6
0,72	0,70	0,72	0,72	0,70	0,71	7
0,80	0,80	0,80	0,82	0,80	0,80	8
0,90	0,95	0,95	0,92	0,92	0,93	9
1,05	1,05	1,02	1,05	1,05	1,04	10

График 1. Зависимость $у п р$

Решено

2.3 По результатам эксперимента определите магнитную силу $м$ , действующую на одну шайбу со стороны магнитной пластинки. Укажите, какие дополнительные измерения Вы провели. Результат представьте в виде $м м м$ .

Решено

3.1 В данной части шайбы укладываем в столбик. Исследуйте зависимость силы упругости, показываемой динамометром от количества шайб в столбике при равномерном перемещении листка $у п р$ . *Подсказка: шайбы укладывайте в три или четыре столбика, в таблице указывайте количество шайб в одном столбике.

3.1 Авторы задачи укладывали шайбы в три столбика. Результаты эксперимента представлены в таблице 2.

Таблица 2

Повторные измерения $у п р$ , Н			$у п р$ , Н	Колич. шайб в каждом столбике , шт
1	2	3
0,25	0,25	0,25	0,25	1
0,25	0,27	0,27	0,26	2
0,27	0,27	0,25	0,26	3
0,27	0,27	0,27	0,27	4
0,27	0,27	0,30	0,28	5
0,30	0,27	0,27	0,28	6

Решено

3.2 По результатам эксперимента определите математический вид зависимости силы магнитного взаимодействия между шайбами и пластинкой от количества шайб в столбике $м$ . Дайте объяснение полученным результатам.

Решено

4.1 Исследуйте зависимость силы упругости, показываемой динамометром от количества слоёв бумаги между магнитной пластинкой и шайбами при равномерном перемещении листка $у п р сл$ . В данном эксперименте одинаковое количество шайб укладывайте в один слой.

4.1 Авторы задачи укладывали шесть шайб. Результаты эксперимента представлены в таблице 3.

Таблица 3

Повторные измерения $упр$ , Н					$упр$ , Н	Колич. слоёв бумаги , шт
1	2	3	4	5
0,60	0,60	0,60	0,60	0,60	0,60	1
0,47	0,47	0,50	0,50	0,47	0,48	2
0,35	0,35	0,37	0,35	0,35	0,35	3
0,27	0,27	0,27	0,27	0,27	0,27	4
0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	5
0,15	0,15	0,12	0,12	0,15	0,14	6
0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	7
0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	8
0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	9
0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	10

Решено

4.2 По результатам эксперимента определите математический вид зависимости $у п р сл$ . Зависимость получите с числовыми коэффициентами.

В части 3 и 4 погрешности вычислять не нужно! $м с$

4.2 Построим график зависимости $у п р сл$ (график 2). Полученный график похож на график обратной пропорциональности. Вычислим значения $сл$ (таблица 4) и построим график $у п р сл$ (график 3). Видим, что график 3 похож на график зависимости $у п р сл$ или $у п р сл$ . Вычислим значения $сл$ (таблица 5) и построим график $у п р сл$ (график 4).

2023-2024 учебный год

График 2. Зависимость $у п р сл$

Таблица 4.

Колич. слоёв бумаги , шт		$у п р$ , Н
1	1,00	0,60
2	0,50	0,48
3	0,33	0,35
4	0,25	0,27
5	0,20	0,20
6	0,17	0,14
7	0,14	0,10
8	0,13	0,07
9	0,11	0,05
10	0,10	0,03

График 3. Зависимость $у п р сл$

2023-2024 учебный год

График 4. Зависимость $у п р сл$

Таблица 5.

Колич. слоёв бумаги , шт		$у п р$ , Н
1	1,00	0,60
2	0,71	0,48
3	0,58	0,35
4	0,50	0,27
5	0,45	0,20
6	0,41	0,14
7	0,38	0,10
8	0,35	0,07
9	0,33	0,05
10	0,32	0,03

Из графика 4 видим что на интервале от 2-х до 10-ти слоёв бумаги зависимость $у п р сл$ близка к линейной. Используя ПГО, найдём угловой коэффициент наклона усредняющей прямой и свободное слагаемое .

$Н Н$

Уравнение $у п р сл$ можно записать в виде:

$у п р сл Н$

2023-2024 учебный год

Режим тренировки Edu

Похожие задачи