17 Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, два груза, направляющую рейку (А), соберите экспериментальную установку для измерения работы силы трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки на расстояние в 40 см. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной ±0,1 Н. В бланке ответов: 1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки; 2) запишите формулу для расчёта работы силы трения скольжения; 3) укажите результаты измерения модуля перемещения каретки с грузами и силы - трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки (с учётом абсолютной погрешности измерения силы); 4) запишите числовое значение работы силы трения скольжения.

1. Описание экспериментальной установки:

На горизонтальную направляющую рейку (А) устанавливается каретка (брусок) с крючком. К крючку каретки крепятся два груза. К одному из концов каретки (или к грузам) через динамометр прикладывается горизонтальная сила, обеспечивающая равномерное движение каретки с грузами по рейке. Расстояние, на которое перемещается каретка, измеряется с помощью линейки.

2. Формула для расчёта работы силы трения скольжения:

Работа силы трения скольжения (A_тр) рассчитывается по формуле:

$A_{\mathrm{тр}}=F_{\mathrm{тр}}-S$ где:
$F_{\mathrm{тр}}$ — модуль силы трения скольжения,
$S$ — модуль перемещения.

3. Результаты измерения:

Для проведения эксперимента необходимо:

• Измерить силу трения скольжения (F_тр) с помощью динамометра. Учитывая погрешность измерения, результат записывается как $$F_{тр} ± ΔF_{тр}$$. По условию, абсолютная погрешность динамометра составляет $$ ± 0,1 Н$$. Пусть измеренная сила трения составила, например, $$F_{тр} = 0,5 Н$$. Тогда результат будет $$0,5 ± 0,1 Н$$.
• Измерить расстояние перемещения каретки (S). По условию, это расстояние равно 40 см, что составляет $$0,4 м$$. Допустим, погрешность измерения расстояния составила $$ ± 0,01 м$$. Тогда результат будет $$S = 0,4 ± 0,01 м$$.

4. Числовое значение работы силы трения скольжения:

Подставляем полученные значения в формулу:

$A_{\mathrm{тр}}=F_{\mathrm{тр}}-S$

Если $$F_{тр} = 0,5 Н$$ и $$S = 0,4 м$$, то:

$A_{\mathrm{тр}}=0,5Н-0,4м=0,2\mathrm{Дж}$

Ответ: Числовое значение работы силы трения скольжения составляет $$0,2 Дж$$. (Приведенные значения силы трения и расстояния являются примерными, необходимо использовать фактические измерения).