Примечание: для построения графика с учётом погрешности необходимо на координатной плоскости по оси x отметить не точки, а отрезки, соответствующие интервалу возможных значений удлинения. Прямую следует провести так, чтобы она проходила через начало координат и пересекала все построенные отрезки.
l₀, l — длины пружины без груза и с грузом;
x — удлинение;
m — общая масса грузов;
g — ускорение свободного падения;
Fупр — сила упругости;
Δl₀, Δl, Δx — погрешности измерений;
k — жёсткость;
ΔFупр, Δxграф — изменения координат между двумя точками графика.
Ход работы: измерить ненагруженную длину l₀, затем длину l при одном, двух, трёх и четырёх грузах; вычислить x = l − l₀ и Fупр = mg. При g ≈ 10 м/с² силы равны 1,2,3,4 Н; длины и удлинения остаются для измерения. Погрешность удлинения Δx = Δl + Δl₀; на графике Fупр(x) каждому измерению соответствует горизонтальный интервал погрешности. Провести прямую через начало координат и интервалы, затем определить k = ΔFупр/Δxграф по двум хорошо разнесённым точкам этой прямой, выражая удлинение в метрах. Ожидается линейная зависимость при упругих деформациях; численную жёсткость и вывод о выполнении закона Гука получают по реальному графику.
| № | l₀, см | l, см | x = l − l₀, см | Fупр, Н |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | |||
| 2 | 2 | |||
| 3 | 3 | |||
| 4 | 4 |
