Проверка закона Бойля – Мариотта

Исследование зависимости жёсткости тела от его размеров.

Цель работы: пользуясь графиками зависимостью силы упругости от абсолютного удлинения, вычислить жёсткости пружин разной длины.

Рабочая формула: k = tgα

Оборудование:штатив, пружина, линейка, грузы массой по 100г.

Таблица.

 

№п/п	Начальная длина , м	Конечная длина ,м	Абсолютное удлинение	Сила упругости , Н	Жёсткость, tgα = к, Н/м
1.
2.
3.
4.

Графики зависимости проекции силы упругости

F_упрх. от удлинения.

	Fупрх.

 

1м

 

x₁ =Δl= l – l_0. x₂ =Δl= l – l₀

		k2 = tgα2

k₁ = tgα₁

 

 

Вывод:

 

 

Контрольные вопросы:

1. На рисунке приведен график зависимости модуля силы упругости от удлинения пружины. По закону Гука определите жесткость пружины.

А

Указать физический смысл тангенса угла между прямой и осью абсцисс, площади треугольника под участком ОА графика. Определите жесткость пружины по графику. Почему значения жесткости не совпадают?

 

2.Пружину жесткостью 200 H\м разрезали на 2 равные части. Какова

жесткость каждой пружины?

3.Указать точки приложения силы упругости пружины, силы тяжести и веса груза.

4.Назовите природу силы упругости пружины, силы тяжести и веса груза.

5.Решите задачу. Для растяжения пружины на 4мм нужно совершить работу 0,02Дж. Вычислить работу, которую нужно совершить, чтобы растянуть пружину на 4см.

 

 

Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

Рабочая формула

Оборудование: штатив с держателем, шарик, подвешенный на нити длиной около 1м, пробка, измерительная лента или метровая линейка, штангенциркуль, секундомер.

 

Таблица:

№ опыта	Длина маятника, l, м.	Число полных колебаний п	Время полных колебаний, t, с.	Ускорение свободного падения g, м / с2.	Среднее значение ускорения свободного падения gср, м / с2.	Относительная погрешность, ε, %
1.
2.
3.

Вычисления: по формуле

Контрольные вопросы

1. Показать на чертеже силы, заставляющие маятник возвращаться к прежнему положению. Одинаковы ли эти силы по величине и направлению при симметричных положениях маятника?

2. Каким будет по характеру движение маятника? Куда направлено и каково по величине ускорение маятника: а) в крайних его положениях; б) при переходе через среднее положение?

3. Наблюдая за движением маятника, ответить на вопрос: можно ли считать его движение равноускоренным?

4. Как будет меняться период колебания ведерка с водой, подвешенного на длинном шнуре, если из отверстия в его дне постепенно будет вытекать вода

Проверка закона Бойля – Мариотта.

 

Цель работы: проверить постоянство соотношения между объёмом и давлением идеального газа при постоянной температуре.

Теория: P * V = const

Оборудование: барометр – анероид, прибор для изучения газовых законов, испытуемый газ – воздух.

 

Таблица.

N п/п	Показание барометра Р0, Па	Показание манометра Р, Па	Давление воздуха в сильфоне Р = Р0 + Р, Па	Soм2	Объём воздуха в сильфоне V,м3	C = P * V	Cср	Относительная погрешность ,%
			*105		*10-5
	0.2*105	*105	*10-5		1.22
	0.45105	*105	*10-5

 

Расчёты.

V = So * h; So = ; So =

1.V₁ = S₀ * h₁ C₁ = P₁ * V₁

2. V₂ = S₀ * h₂ C₂ = P₂ * V₂

3. V₃ = S₀ * h₃ C₃ = P₃ * V₃

Вывод: