Исследование силы упругости. Цель работы: проверить справедливость гипотезы «Сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины». Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор грузов массой по 100 г, линейка. Указания к работе: 1. Закрепите в лапке штатива конец пружины и линейку так, чтобы пружина была параллельна линейке.

Видимый шаг 1 задаёт установку: закрепить пружину и линейку параллельно, чтобы удобно измерять длину пружины. Продолжение указаний на фотографии не показано. Для проверки гипотезы приведён условный пример измерений; реальные результаты зависят от используемой пружины.

1. Запишите длину пружины без груза, затем последовательно подвешивайте грузы по 100 г и измеряйте длину.
2. Вычислите удлинение x как разность длины с грузом и начальной длины.
3. Для каждого груза найдите силу тяжести F = mg. При g ≈ 9,8 Н/кг груз массой 100 г создаёт силу около 0,98 Н.
4. Сравните отношение F/x для разных грузов: постоянство этого отношения согласуется с прямой пропорциональностью.

Условный пример: начальная длина пружины — 10 см; при каждом следующем грузе длина увеличивается на 5 см.

Например, для первого груза x = 5 см = 0,05 м, поэтому F/x = 0,98/0,05 = 19,6 Н/м. В условной таблице отношение F/x одинаково, значит, результаты согласуются с гипотезой: сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины.