Question

Опишите способ измерения массы тела с использованием закона Гука . что вам понадобится ? приведите численный пример .Буду благодарна за помощь :)

Answer 1

Например с помощью пружины с известным коэф. жесткости и линейки.По закону гука Fгука=k*L. Т.к. Fравнод=0, то Fгука=Fт=>k*L=mg=>m=k*L/gИзмеряем удлинение пружины линейкой, g считаем равным 9.8, подставляем числа и находим массу.Например: Удлинение пружины жёсткостью 15H/м равно 10см. тогда m=0.1*15/g=0.15кг=150г

Answer 2

Измерение массы тела с использованием закона Гука предполагает использование пружины для определения массы путем измерения удлинения пружины под воздействием груза. Закон Гука описывает упругое деформирование пружины и устанавливает зависимость между силой, действующей на пружину, и удлинением пружины.

Для этого эксперимента вам понадобятся следующие инструменты и материалы: 1. Пружина с известной жесткостью (константой упругости). 2. Набор грузов различных известных масс (гирек или других предметов, которые можно использовать для нагрузки пружины). 3. Линейка или измерительная лента для измерения удлинения пружины. 4. Весы для измерения массы используемых грузов. 5. Помощник для внесения грузов на пружину и снятия данных.

Процедура измерения массы тела с использованием закона Гука включает следующие шаги:

1. Измерьте начальную длину пружины без груза. Запишите это значение как \(L_0\).

2. Подвесьте пружину и прикрепите к ней первый груз. Запишите массу этого груза.

3. Измерьте удлинение пружины при этом грузе. Для этого можно использовать линейку или измерительную ленту. Запишите это значение как \(ΔL_1\).

4. Повторите шаги 2 и 3 для нескольких различных грузов, чтобы получить данные об удлинении пружины для различных известных масс.

5. Постройте график зависимости удлинения пружины (\(ΔL\)) от приложенной силы (массы груза). В соответствии с законом Гука, этот график должен быть прямой линией.

6. Используя уравнение прямой \(F = kΔL\), где \(F\) - сила, \(k\) - константа упругости пружины, \(ΔL\) - удлинение пружины, определите константу \(k\).

7. Теперь, зная \(k\), можно измерить удлинение пружины под действием неизвестной массы и, используя уравнение \(F = kΔL\), вычислить эту неизвестную массу.

Пример:

Предположим, у нас есть пружина с жесткостью \(k = 100\) Н/м (ньютонов на метр). Мы подвешиваем грузы и измеряем удлинение пружины:

- Первый груз массой \(1\) кг создает удлинение \(0.02\) метра (\(ΔL_1 = 0.02\) м). - Второй груз массой \(2\) кг создает удлинение \(0.04\) метра (\(ΔL_2 = 0.04\) м).

По измерениям строим график \(ΔL\) от силы (массы груза) и получаем прямую линию. После этого можно определить массу неизвестного тела, измерив его удлинение при помощи этой же пружины и уравнения \(F = kΔL\).

Обратите внимание, что точность измерений зависит от точности измерительных приборов и тщательности эксперимента.