Zadanie 10.1.7: Doświadczalne wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyny ze statycznego wydłużenia
- Punkty
- 2 pkt
- Dział
- Ruch drgający · Prawo Hooke’a
- Trudność
- Poziom trudności: łatwe
W szkolnym laboratorium fizycznym badano zależność wydłużenia pionowej sprężyny od masy zawieszonych na niej ciężarków. Na statywie zamocowano sprężynę wraz z pionową podziałką milimetrową. Dolny koniec nieobciążonej sprężyny wskazywał zero podziałki. Następnie zawieszano kolejno od jednego do pięciu jednakowych obciążników o wzorcowej masie każdy i po ustaleniu równowagi odczytywano wydłużenie . Niepewność pomiaru wydłużenia wynosiła . Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli:
$\begin{tabular}{|l|c|c|c|c|c|}$
$\hline$
Liczba obciążników & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 \\
$\hline$
Łączna masa & 40 & 80 & 120 & 160 & 200 \\
$\hline$
Wydłużenie & 2,0 & 4,0 & 6,0 & 8,0 & 10,0 \\
$\hline$
$\end{tabular}$
a) Zapisz zależność opisującą wydłużenie sprężyny w funkcji masy zawieszonego obciążenia w stanie równowagi statycznej, przyjmując przyspieszenie ziemskie oraz współczynnik sprężystości .
b) Wykorzystując prostą dopasowaną do punktów pomiarowych, wyznacz współczynnik kierunkowy zależności i oblicz współczynnik sprężystości badanej sprężyny w jednostce .
Odpowiedź
a) . b) Nachylenie wynosi , a .
a:
b: Nachylenie wynosi , a