№ 17 · Экспериментальное задание

Ис­поль­зуя бру­сок с крюч­ком, ди­на­мо­мет­ры № 1 и № 2, гру­зы № 1, № 2 и № 3, на­прав­ля­ю­щую рей­ку, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния меж­ду брус­ком с тре­мя гру­за­ми и по­верх­но­стью рей­ки. Ис­поль­зуй­те по­верх­ность рей­ки, обо­зна­чен­ную А. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния силы при по­мо­щи ди­на­мо­мет­ра № 1 рав­на \(\pm 0{,}02\,\text{Н}\), а при по­мо­щи ди­на­мо­мет­ра № 2 рав­на \(\pm 0{,}1\,\text{Н}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки, ука­зав спо­соб из­ме­ре­ния силы тре­ния сколь­же­ния;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния веса брус­ка с гру­за­ми и силы тре­ния сколь­же­ния при дви­же­нии брус­ка с гру­за­ми по по­верх­но­сти рей­ки с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния.

Ис­поль­зуя ис­точ­ник тока, вольт­метр, ам­пер­метр, ключ, рео­стат, со­еди­ни­тель­ные про­во­да и ре­зи­стор, обо­зна­чен­ный \(R_2\), со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для опре­де­ле­ния мощ­но­сти, вы­де­ля­е­мой на ре­зи­сто­ре \(R_2\) при силе тока \(0{,}4\,\text{А}\). Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния силы тока рав­на \(\pm 0{,}02\,\text{А}\), аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния на­пря­же­ния рав­на \(\pm 0{,}1\,\text{В}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) на­ри­суй­те элек­три­че­скую схе­му экс­пе­ри­мен­та;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта мощ­но­сти элек­три­че­ско­го тока;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния на­пря­же­ния и силы тока с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние мощ­но­сти элек­три­че­ско­го тока.

Ис­поль­зуя ис­точ­ник тока, вольт­метр, ам­пер­метр, ключ, рео­стат, со­еди­ни­тель­ные про­во­да, ре­зи­стор, обо­зна­чен­ный \(R_1\), со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для ис­сле­до­ва­ния за­ви­си­мо­сти силы элек­три­че­ско­го тока в ре­зи­сто­ре от на­пря­же­ния на его кон­цах. Аб­со­лют­ную по­греш­ность из­ме­ре­ния силы тока при­нять рав­ной \(\pm 0{,}02\,\text{А}\), на­пря­же­ния – \(\pm 0{,}1\,\text{В}\).

В блан­ке от­ве­тов:

1) на­ри­суй­те элек­три­че­скую схе­му экс­пе­ри­мен­та;

2) уста­но­вив с по­мо­щью рео­ста­та по­очерёд­но силу тока в цепи, рав­ную \(0{,}3\,\text{А}\), \(0{,}4\,\text{А}\) и \(0{,}5\,\text{А}\), и из­ме­рив в каж­дом слу­чае зна­че­ние элек­три­че­ско­го на­пря­же­ния на кон­цах ре­зи­сто­ра, ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния силы тока и на­пря­же­ния с учётом аб­со­лют­ной по­греш­но­сти из­ме­ре­ния для трёх слу­ча­ев в виде та­бли­цы (или гра­фи­ка);

3) сфор­му­ли­руй­те вы­вод о за­ви­си­мо­сти силы элек­три­че­ско­го тока в ре­зи­сто­ре от на­пря­же­ния на его кон­цах.

Ис­поль­зуя бру­сок с крюч­ком, ди­на­мо­мет­ры № 1 и № 2, груз № 1, на­прав­ля­ю­щую рей­ку, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния меж­ду брус­ком с гру­зом и по­верх­но­стью рей­ки. Ис­поль­зуй­те по­верх­ность рей­ки, обо­зна­чен­ную А. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния силы при по­мо­щи ди­на­мо­мет­ра № 1 рав­на \(\pm 0{,}02\,\text{Н}\), а при по­мо­щи ди­на­мо­мет­ра № 2 рав­на \(\pm 0{,}1\,\text{Н}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки, ука­зав спо­соб из­ме­ре­ния силы тре­ния сколь­же­ния;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния веса брус­ка с гру­зом и силы тре­ния сколь­же­ния при дви­же­нии брус­ка с гру­зом по по­верх­но­сти рей­ки с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния.

Ис­поль­зуя со­би­ра­ю­щую лин­зу 2, экран, ли­ней­ку, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для опре­де­ле­ния оп­ти­че­ской силы лин­зы. В ка­че­стве ис­точ­ни­ка све­та ис­поль­зуй­те свет от удалён­но­го окна. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния рас­сто­я­ния рав­на \(\pm 2\,\text{мм}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки, ука­зав ход лу­чей в лин­зе;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта оп­ти­че­ской силы лин­зы;

3) ука­жи­те ре­зуль­тат из­ме­ре­ния фо­кус­но­го рас­сто­я­ния лин­зы с учётом аб­со­лют­ной по­греш­но­сти из­ме­ре­ния;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние оп­ти­че­ской силы лин­зы.

Ис­поль­зуя бру­сок с крюч­ком, ди­на­мо­метр № 2, гру­зы № 1 и № 2, на­прав­ля­ю­щую рей­ку, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния меж­ду брус­ком с дву­мя гру­за­ми и по­верх­но­стью рей­ки. Ис­поль­зуй­те по­верх­ность рей­ки, обо­зна­чен­ную Б. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния силы рав­на \(\pm 0{,}1\,\text{Н}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки, ука­зав спо­соб из­ме­ре­ния силы тре­ния сколь­же­ния;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния веса брус­ка с гру­за­ми и силы тре­ния сколь­же­ния при дви­же­нии брус­ка с гру­за­ми по по­верх­но­сти рей­ки с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния.

Ис­поль­зуя весы, мен­зур­ку, ста­кан с во­дой, ци­линдр № 1, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния плот­но­сти ма­те­ри­а­ла, из ко­то­ро­го из­го­тов­лен ци­линдр № 1. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния мас­сы тела со­став­ля­ет \(\pm 0{,}1\,\text{г}\). Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния объ­ёма тела рав­на \(\pm 2\,\text{см}^{3}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки для опре­де­ле­ния объ­ёма тела;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта плот­но­сти;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния мас­сы ци­лин­дра и его объ­ёма с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние плот­но­сти ма­те­ри­а­ла ци­лин­дра.

Ис­поль­зуя бру­сок с крюч­ком, ди­на­мо­метр № 2, гру­зы № 1, № 2 и № 3, на­прав­ля­ю­щую рей­ку, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния ра­бо­ты силы тре­ния сколь­же­ния меж­ду брус­ком с тре­мя гру­за­ми и по­верх­но­стью рей­ки при пе­ре­ме­ще­нии брус­ка на рас­сто­я­ние \(17\,\text{см}\). Ис­поль­зуй­те по­верх­ность рей­ки, обо­зна­чен­ную Б. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния силы рав­на \(\pm 0{,}1\,\text{Н}\), аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния рас­сто­я­ния рав­на \(\pm 0{,}2\,\text{см}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки, ука­зав спо­соб из­ме­ре­ния силы тре­ния сколь­же­ния;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта ра­бо­ты силы тре­ния сколь­же­ния;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния мо­ду­ля пе­ре­ме­ще­ния брус­ка с гру­за­ми и силы тре­ния сколь­же­ния при дви­же­нии ка­рет­ки с гру­за­ми по по­верх­но­сти рей­ки с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ния;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние ра­бо­ты силы тре­ния сколь­же­ния.

Ис­поль­зуя шта­тив с дер­жа­те­лем, пру­жи­ну № 1 со шка­лой (или ли­ней­ку), ди­на­мо­метр № 2 и груз № 1, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния жёст­ко­сти пру­жи­ны. Опре­де­ли­те жёст­кость пру­жи­ны, под­ве­сив к ней груз. Для из­ме­ре­ния веса гру­за вос­поль­зуй­тесь ди­на­мо­мет­ром. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния удли­не­ния пру­жи­ны со­став­ля­ет \(\pm 2\,\text{мм}\), аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния веса гру­за рав­на \(\pm 0{,}1\,\text{Н}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки, ука­зав спо­со­бы из­ме­ре­ния удли­не­ния пру­жи­ны и силы упру­го­сти;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта жёст­ко­сти пру­жи­ны;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния веса гру­за и удли­не­ния пру­жи­ны с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние жёст­ко­сти пру­жи­ны.

Ис­поль­зуя шта­тив с дер­жа­те­лем, не­по­движ­ный блок, нить, два гру­за и ди­на­мо­метр, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния ра­бо­ты силы упру­го­сти при рав­но­мер­ном подъ­ёме гру­зов с ис­поль­зо­ва­ни­ем не­по­движ­но­го бло­ка. Опре­де­ли­те ра­бо­ту, со­вер­ша­е­мую си­лой упру­го­сти при подъ­ёме двух со­единён­ных вме­сте гру­зов на вы­со­ту \(15\,\text{см}\). Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния силы рав­на \(\pm 0{,}1\,\text{Н}\), аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния рас­сто­я­ния рав­на \(\pm 0{,}2\,\text{см}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта ра­бо­ты силы упру­го­сти;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты пря­мых из­ме­ре­ний силы упру­го­сти и пути с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние ра­бо­ты силы упру­го­сти.

Ис­поль­зуя ди­на­мо­метр 1, ци­линдр № 3, со­суд с во­дой, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для ис­сле­до­ва­ния за­ви­си­мо­сти вы­тал­ки­ва­ю­щей силы от объ­ёма по­гружён­ной ча­сти тела. Для это­го по­сле­до­ва­тель­но по­гру­зи­те ци­линдр в воду на \(1/4\) часть объ­ёма, на \(1/2\) часть объ­ёма и пол­но­стью. Для каж­до­го по­гру­же­ния из­мерь­те вы­тал­ки­ва­ю­щую силу.

Аб­со­лют­ную по­греш­ность из­ме­ре­ния веса ци­лин­дра с по­мо­щью ди­на­мо­мет­ра при­нять рав­ной \(\pm 0{,}02\,\text{Н}\), аб­со­лют­ную по­греш­ность из­ме­ре­ния вы­тал­ки­ва­ю­щей силы при­нять рав­ной \(\pm 0{,}04\,\text{Н}\).

В блан­ке от­ве­тов:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки для из­ме­ре­ния вы­тал­ки­ва­ю­щей силы и за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта вы­тал­ки­ва­ю­щей силы;

2) для каж­до­го по­гру­же­ния ука­жи­те в та­бли­це ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний веса ци­лин­дра в воз­ду­хе и веса ци­лин­дра в воде, а так­же вы­тал­ки­ва­ю­щей силы;

3) сфор­му­ли­руй­те вы­вод о за­ви­си­мо­сти вы­тал­ки­ва­ю­щей силы от объ­ёма по­гружён­ной ча­сти тела.

Ис­поль­зуя весы, мен­зур­ку, ста­кан с во­дой, ци­линдр № 3, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для из­ме­ре­ния плот­но­сти ма­те­ри­а­ла, из ко­то­ро­го из­го­тов­лен ци­линдр № 3. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния мас­сы тела со­став­ля­ет \(\pm 0{,}1\,\text{г}\). Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния объ­ёма тела рав­на \(\pm 2\,\text{см}^{3}\).

В блан­ке от­ве­тов № 2:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки для опре­де­ле­ния объ­ёма тела;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­чёта плот­но­сти;

3) ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния мас­сы ци­лин­дра и его объ­ёма с учётом аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние плот­но­сти ма­те­ри­а­ла ци­лин­дра.