Чтобы определить массу груза с помощью колебаний на пружине, можно провести следующий эксперимент: 1
- Закрепить пружину в лапке штатива. 1
- Подвесить к пружине один груз (известной массы), линейкой измерить удлинение пружины. 1 Затем второй и третий, проделать те же действия. 1
- Рассчитать силу тяжести. 1 Так как система находится в равновесии, то сила тяжести равна силе упругости: Fт = Fупр. 1
- Используя закон Гука, вычислить жёсткость пружины. 1
- Подвесить к пружине цилиндр. 1
- Вывести систему из положения равновесия, для этого оттянуть на несколько сантиметров вниз и отпустить, при этом одновременно включить секундомер. 1
- Измерить время, за которое цилиндр совершит N=10 колебаний. 1 Проделать этот опыт несколько раз. 1
- Вычислить период колебаний пружинного маятника по формуле Гюйгенса: T = 2πmk, где m — масса груза, k — коэффициент жёсткости пружины. 2
- Из формулы вывести формулу для расчёта массы тела и рассчитать её. 1
- Найти среднее значение массы цилиндра. 1
Также для определения массы груза по частоте колебаний пружинного маятника можно использовать формулу: m = k / 4 * П2 * v2, где П — число пи, k — жёсткость пружины, m — масса груза на пружине. 5