Закон Гука
Одна из самых частых экспериментальных задач ОГЭ. Вешай грузы, смотри на линейку, строй график — и найди жёсткость пружины, даже «неизвестной». А потом отпусти груз и посмотри, как он колеблется.
Установка
Показания
Измерения: график F(x)
| № | m, г | F, Н | x, см |
|---|
Ход работы
Цель: проверить закон Гука F = kx и определить жёсткость пружины.
- Выбери «среднюю» пружину. Повесь 100 г и нажми «Записать измерение».
- Добавляй грузы по 100 г до 600 г, записывая каждую точку.
- Посмотри на график F(x): точки лежат на прямой, проходящей через начало координат?
- Выбери «неизвестную» пружину и определи её жёсткость самостоятельно.
- Включи «Колебания», оттяни груз и сравни измеренный период с формулой T = 2π√(m/k).
- Нажми «📄 Отчёт» — таблица и график попадут в отчёт.
Вывод: сила упругости прямо пропорциональна удлинению; коэффициент пропорциональности — жёсткость пружины.
Вопросы для самопроверки
Как изменится удлинение, если массу груза увеличить вдвое?
Увеличится вдвое: x = mg/k.
Две одинаковые пружины соединили последовательно. Как изменилась жёсткость?
Уменьшилась вдвое: каждая пружина растягивается на ту же величину, общее удлинение удваивается.
Почему пружина «перегружена» при больших грузах?
Закон Гука выполняется только для упругих деформаций. При больших нагрузках появляется остаточная деформация.
Зависит ли период пружинного маятника от g?
Нет: T = 2π√(m/k). На Луне период будет тем же, а вот удлинение — меньше.
Для учителя
Классическая работа из КИМ ОГЭ (жёсткость пружины). Режим «неизвестная пружина» удобен для самостоятельной: у каждого ученика своя k, ответ проверяется по отчёту.