Задание 1. Определение силы упругости. 1. Закрепить в муфте штатива пружину. 2. Определить длину пружины l₀ в ненагруженном состоянии. 3. Подвешивая к пружине последовательно один, два, три, четыре груза, определить длину пружины l и удлинение x = l − l₀ для каждого случая. 4. Обработать результаты измерений. Сила упругости равна по модулю силе тяжести, действующей на груз; силы направлены в противоположные стороны. Начальная длина пружины: l₀, м. Таблица: № опыта; масса груза m, кг; сила упругости Fупр = Fтяж, Н; длина нагруженной пружины l, м; удлинение x, м.

Измерения на фотографии не приведены, поэтому ниже — условный пример. Для настоящей работы замените выбранную начальную длину и результаты измерений своими. Примем начальную длину пружины l₀ = 0,100 м. Для примера возьмём пружину с жёсткостью около 20 Н/м; каждый груз имеет массу 0,100 кг.

1. Для каждого опыта вычисляем массу груза: m = 0,100; 0,200; 0,300; 0,400 кг.
2. В равновесии сила упругости равна силе тяжести по модулю: Fупр = Fтяж = mg. Используем g ≈ 9,8 Н/кг.
3. Для условной пружины с k = 20 Н/м находим удлинение по формуле x = Fупр/k, а длину — по формуле l = l₀ + x.

Например, для одного груза: Fупр = 0,100 · 9,8 = 0,98 Н; x = 0,149 − 0,100 = 0,049 м. Значения длины и удлинения в таблице округлены до 0,001 м.