Решите задачу и выделите голубым цветом ответ на первый вопрос, малиновым цветом ответ на второй вопрос, а оранжевым цветом ответ на третий вопрос.

В лабораторном опыте по изучению закона Гука резиновый жгут прикрепили к штативу, затем стали подвешивать к нему грузы разной массы и измерять линейку удлинения жгута. Результаты измерений даны в таблице с учетом погрешности измерения:

1. Опыт №1: масса груза - 40; удлинение жгута - 2,1 ± 0,1
2. Опыт №2: масса груза - 80; удлинение жгута - 3,9 ± 0,1
3. Опыт №3: масса груза - 120; удлинение жгута - 6,1 ± 0,1
4. Опыт №4: масса груза - 160; удлинение жгута - 8,5 ± 0,1

1. Чему равна жёсткость жгута?

2. В каких опытах выполняется закон Гука?

3. В каких опытах не выполняется закон Гука?

Физика 10 класс Закон Гука физика 10 класс закон Гука жёсткость жгута лабораторный опыт удлинение жгута масса груза результаты измерений опыт №1 опыт №2 опыт №3 опыт №4 погрешность измерения выполнение закона Гука задачи по физике решение задач по физике Новый

Давайте разберем задачу по шагам.

1. Чему равна жёсткость жгута?

Жёсткость жгута (k) можно определить по формуле:

k = F / ΔL

где F - сила, действующая на жгут, а ΔL - удлинение жгута.

Сила (F) равна весу груза, который можно вычислить по формуле:

F = m * g

где m - масса груза, а g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).

Теперь рассчитаем жёсткость для каждого опыта:

• Опыт №1:
  • m = 40 г = 0,04 кг
  • F = 0,04 кг * 9,8 м/с² = 0,392 Н
  • ΔL = 2,1 см = 0,021 м
  • k1 = 0,392 Н / 0,021 м = 18,67 Н/м
• Опыт №2:
  • m = 80 г = 0,08 кг
  • F = 0,08 кг * 9,8 м/с² = 0,784 Н
  • ΔL = 3,9 см = 0,039 м
  • k2 = 0,784 Н / 0,039 м = 20,1 Н/м
• Опыт №3:
  • m = 120 г = 0,12 кг
  • F = 0,12 кг * 9,8 м/с² = 1,176 Н
  • ΔL = 6,1 см = 0,061 м
  • k3 = 1,176 Н / 0,061 м = 19,3 Н/м
• Опыт №4:
  • m = 160 г = 0,16 кг
  • F = 0,16 кг * 9,8 м/с² = 1,568 Н
  • ΔL = 8,5 см = 0,085 м
  • k4 = 1,568 Н / 0,085 м = 18,45 Н/м

Теперь найдем среднее значение жёсткости:

k = (k1 + k2 + k3 + k4) / 4 = (18,67 + 20,1 + 19,3 + 18,45) / 4 = 19,13 Н/м

Ответ: Жёсткость жгута равна 19,13 Н/м.

2. В каких опытах выполняется закон Гука?

Закон Гука выполняется, если удлинение пропорционально приложенной силе. Мы можем оценить это, посмотрев на соотношение силы и удлинения:

• Опыт №1: 0,392 Н / 0,021 м = 18,67 Н/м
• Опыт №2: 0,784 Н / 0,039 м = 20,1 Н/м
• Опыт №3: 1,176 Н / 0,061 м = 19,3 Н/м
• Опыт №4: 1,568 Н / 0,085 м = 18,45 Н/м

Все значения жёсткости близки друг к другу, что указывает на линейную зависимость.

Ответ: Закон Гука выполняется во всех опытах.

3. В каких опытах не выполняется закон Гука?

Закон Гука не выполняется, если наблюдается значительное отклонение от линейной зависимости. В данном случае, так как все опыты показывают схожие значения жёсткости, можно сделать вывод, что закон Гука выполняется во всех приведенных опытах.

Ответ: Закон Гука не нарушается ни в одном из опытов.