Как определить коэффициент жесткости материала при помощи пружины?

Чтобы определить коэффициент жёсткости пружины, можно провести эксперимент, в ходе которого будут измерять удлинение пружины при различных значениях силы тяжести, уравновешивающей силу упругости. 23

Порядок выполнения: 2

1. Подготовить таблицу для записи результатов измерений. 2 В ней нужно указать удлинение пружины и силу упругости. 2
2. Укрепить пружину в лапке штатива. 2
3. Измерить длину пружины без груза. 2
4. Подвесить к пружине груз. 2 На него действует сила тяжести, которая уравновешивается силой упругости, возникающей в пружине при её растяжении. 2
5. Измерить длину пружины с грузом. 2 Найти удлинение пружины. 2
6. Подвешивать к пружине второй, третий, четвёртый грузы той же массы. 2 Каждый раз измерять длину пружины и вычислять удлинение. 2
7. Построить график зависимости силы упругости от удлинения пружины. 2 Возможно, из-за погрешностей измерения экспериментальные точки не окажутся на прямой, которая соответствует формуле. 2 В таком случае график нужно проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек оказалось по разные стороны от прямой. 2
8. После построения графика взять точку на прямой (в средней части графика), определить по нему соответствующие этой точке значения силы упругости и удлинения и вычислить жёсткость. 2 Она и будет искомым средним значением жёсткости пружины. 2

Для определения коэффициента жёсткости используют формулу, основанную на законе Гука: F = -k * x, где F — сила упругости, х — удлинение или сжатие пружины, а k — коэффициент жёсткости. 1