Рассмотри изображение вместе с последним сообщением и историей диалога. Сначала определи, это продолжение текущей учебной цели или самостоятельное новое задание.
Не вижу изображения и самого задания — по этому сообщению определить, продолжение это или новое задание, нельзя. Пришлите, пожалуйста, фото задания или его текст.
Обсуждение
6 сообщенийреши а контрольные вопросы то что если в теории не пили
Это продолжение текущего обращения: вы прислали фото, которое я просил. На фото — лабораторная по теме «Изучение силы упругости» (закон Гука).
Что писать в отчёте
Тема: изучение зависимости силы упругости от удлинения резинового шнура.
Цель: проверить закон Гука и определить жёсткость резинового шнура.
Оборудование: штангенциркуль, линейка, резиновый шнур, набор грузов, штатив.
Основные формулы
\[ S=\frac{\pi d^2}{4} \]
\[ \Delta l=l-l_0 \]
\[ F=mg \]
\[ k=\frac{F}{\Delta l} \]
\[ \varepsilon=\frac{\Delta l}{l_0} \]
\[ \sigma=\frac{F}{S} \]
Закон Гука:
\[ F=k\Delta l,\qquad \sigma=E\varepsilon \]
Таблица
| № опыта | \(l_0\), м | \(l\), м | \(\Delta l\), м | \(F\), Н | \(k\), Н/м |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | \(8{,}1\cdot10^{-2}\) | \(8{,}3\cdot10^{-2}\) | \(2\cdot10^{-3}\) | 1 | 500 |
| 2 | \(8{,}1\cdot10^{-2}\) | … | … | 2 | … |
| 3 | \(8{,}1\cdot10^{-2}\) | … | … | 3 | … |
| 4 | \(8{,}1\cdot10^{-2}\) | … | … | 4 | … |
Для первой строки:
\[ k=\frac{1}{0{,}002}=500\ \text{Н/м} \]
Остальные строки считайте по той же формуле. В стандартном виде, например:
\[ k=5{,}0\cdot10^2\ \text{Н/м} \]
График
По оси \(Ox\) откладывайте \(\Delta l\) в метрах, по оси \(Oy\) — \(F\) в ньютонах. Точки должны лежать примерно на прямой, проходящей через начало координат. Жёсткость равна угловому коэффициенту прямой:
\[ k=\frac{\Delta F}{\Delta l} \]
То есть берите две точки на проведённой прямой, а не обязательно экспериментальные.
Вывод
При малых растяжениях сила упругости примерно прямо пропорциональна удлинению шнура, то есть закон Гука выполняется. Жёсткость шнура по графику \(k\approx\) … Н/м. Небольшие отклонения точек от прямой связаны с погрешностью измерений и свойствами резины.
Ответы на контрольные вопросы
Деформация — изменение формы или размеров тела под действием внешних сил или других причин.
Упругие деформации — деформации, которые полностью исчезают после прекращения действия нагрузки; тело восстанавливает прежнюю форму и размеры.
Абсолютное удлинение \(\Delta l=l-l_0\) зависит от силы, материала тела, начальной длины, площади поперечного сечения и температуры. Для упругой деформации:
\[ \Delta l=\frac{F l_0}{ES} \]
- Относительное удлинение — отношение абсолютного удлинения к начальной длине:
\[ \varepsilon=\frac{\Delta l}{l_0} \]
Часто выражается в процентах. Это безразмерная величина.
- Механическое напряжение — отношение силы, действующей перпендикулярно сечению, к площади этого сечения:
\[ \sigma=\frac{F}{S} \]
Единица — паскаль, Па.
- Закон Гука приводит к выводу: при малых упругих деформациях сила упругости прямо пропорциональна удлинению тела и направлена противоположно смещению частиц:
\[ F=k\Delta l \]
В форме для напряжений:
\[ \sigma=E\varepsilon \]
Модуль Юнга \(E\) — постоянная для данного материала величина, равная напряжению, которое вызвало бы относительное удлинение \(\varepsilon=1\) при упругой деформации. Единица — Па. Он характеризует жёсткость материала, а не конкретного образца.
Предел пропорциональности — максимальное напряжение, до которого выполняется закон Гука, то есть напряжение прямо пропорционально относительному удлинению.
Если пришлёте таблицу крупнее, смогу подставить ваши числа и посчитать \(k\) и погрешность.
Это продолжение той же работы — отвечаю на контрольные вопросы по теме «Деформация. Жесткость пружины».
Деформация — изменение формы или размеров тела под действием внешних сил (или других воздействий).
Упругие деформации — такие, которые полностью исчезают после прекращения действия силы: тело восстанавливает прежнюю форму и размеры.
Абсолютное удлинение — изменение длины тела: \[ \Delta l = l - l_0 \] где \(l_0\) — начальная длина, \(l\) — конечная длина.
Относительное удлинение — отношение абсолютного удлинения к первоначальной длине: \[ \varepsilon = \frac{\Delta l}{l_0} \] Оно показывает, какая часть начальной длины приходится на удлинение (часто выражается в процентах).
Жесткость пружины \(k\) — величина, характеризующая упругие свойства пружины. Численно она равна силе упругости, которая возникает при удлинении пружины на \(1\) м: \[ k = \frac{F_{\text{упр}}}{\Delta l} \] Единица жесткости — Н/м.
Зависимость силы упругости от удлинения устанавливает закон Гука: \[ F_{\text{упр}} = k\,\Delta l \] Формулировка: при малых упругих деформациях сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению тела и направлена противоположно смещению его частиц.
Упругое тело — тело, которое после снятия нагрузки полностью восстанавливает свою форму и размеры. Пример — стальная пружина при небольших растяжениях.
Если нужно, могу ещё пояснить, как по графику \(F(\Delta l)\) найти жесткость пружины.
А ты можешь нормально написать и не так много и почему ты таблицу не заполнил
Таблицу не заполнил, потому что в ней нужны ваши измерения — длина шнура \(l\) при каждом грузе. Без них я могу только выдумать числа.
Как заполнять (\(l_0 = 8{,}1\) см = \(0{,}081\) м):
\[ \Delta l = l - l_0 \qquad k = \frac{F}{\Delta l} \]
Пример для \(F = 1\) Н: \(l = 8{,}3\) см → \(\Delta l = 0{,}2\) см \(= 0{,}002\) м → \(k = 1 : 0{,}002 = 500\) Н/м.
Пришлите фото таблицы крупнее (или значения \(l\) для 2, 3, 4 Н) — заполню все строки и посчитаю среднее \(k\).
Контрольные вопросы — коротко:
- Деформация — изменение формы или размеров тела.
- Упругая — полностью исчезает после снятия нагрузки.
- \(\Delta l = l - l_0\) — абсолютное удлинение, в метрах.
- \(\varepsilon = \Delta l / l_0\) — относительное удлинение, безразмерное.
- \(k = F_{\text{упр}} / \Delta l\), единица — Н/м.
- Закон Гука: \(F_{\text{упр}} = k\Delta l\) — сила упругости пропорциональна удлинению.
- Упругое тело — восстанавливает форму после снятия нагрузки (например, пружина).
