ВИЗНАЧЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ПРУЖИНИ

1. МЕТА

Встановити експериментально залежність видовження пружини від прикладеної до неї сили.

ЗАВДАННЯ

За даними дослідів знайти відношення прикладеної до пружини сили до її видовження; побудувати графік залежності видовження пружини від прикладеної до неї сили.

ОБЛАДНАННЯ

Пружина (наприклад, динамометр); набір тягарців відомої маси; лінійка з міліметровими поділками або міліметровий папір.

ВКАЗІВКИ НА ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ

4.1 Взаємодії та сили. § 7  

4.2. Сила упру гости. § 20

 5 ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Як ви вже знаєте з 8 класу, за законом Гука абсолютна (пружна) деформація пропорційна прикладеній до тіла силі. Нагадаємо, що деформація— це зміна форми, об'єму, розміру тіла під дією прикладених сил.

За характером поведінкипісля припинення дії зовнішніх сил деформації поділяються на:

§ пружні (зникають, тіло відновлює початкову форму після припинення дії зовнішньої сили),

§ пластичні або залишкові (деформоване тіло не відновлює початкової форми після припинення дії зовнішньої сили).

За зміною формитіла деформації поділяють на п'ять видів, які зводяться до перших трьох:

§ розтяг(канати, троси, ланцюги, сухожилля);

§ стиск(колони, стовпи, стіни, хребти);

§ зсув(заклепки, шпонки, болти, м'язи);

§ кручення = розтяг + зсув(свердла, шурупи, вали, шкіра);

§ згин = розтяг + стиск(мости, панелі, балки, осі, кістки).

Англійський вчений Роберт Гук відкрив закон, досліджуючи пружні деформації різних тіл. Зв'язок між діючою силою F і абсолютною деформацією пружини можна записати і сформулювати так:

Сила пружності пропорційна абсолютному видовженню (стисненню) і протилежна йому за напрямом

,

де k - коефіцієнт пропорційності, що характеризує жорсткість пружини, Н/м. Чим більше його значення, тим менше абсолютне видовження пружини під дією цієї сили.

Знак «-» показує, що напрям сили пружності протилежний напряму зміщення краю деформованого тіла.

Одиницею жорсткості в СІ є ньютон на метр(Н/м). Таким чином, силою пружності називають силу, що виникає в тілі при його деформації. Сила пружності пропорційна абсолютній деформації і напрямлена протилежно силі, що деформує тіло.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

6.1. Закріпіть на штативі кінець спіральної пружини, що має стрілку - покажчик і гачок для підвішування тягарців.

6.2. Поряд з пружиною встановіть лінійку чи міліметровий папір.

6.3. Відмітьте положення стрілки-покажчика.

6.4. Підвісьте до пружини тягарець і виміряйте спричинене ним видовження пружини .Результат вимірювання запишіть у таблицю 3.1:

Таблиця 3.1

Номер досліду	m, кг	F=mg, H	, м	K=

6.5. До першого тягарця додайте другий, третій і т. д. Запишіть дані в таблицю і виконайте необхідні обчислення.

6.6. Побудуйте графік залежності видовження пружини хвід прикладеної до неї сили F.

6.7. Зробіть висновок щодо значення відношення K=  дляпружини.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

7.1 За яких умов виникають сили пружності?

7.2. Яка природа сил пружності?

7.3. За яких умов виникають деформації?

7.4. Що таке жорсткість тіла?

7.5.Що таке реакція опори(підвісу) і як вона напрямлена?

ЛІТЕРАТУРА

8.1. Физика : 10 кл.: учеб. для общеобразоват. учебн. заведений : уровень стандарта :пер. с укр.. / Е.В.Коршак и др.. – К.: Генеза, 2010.-192с.: ил.

8.2. Фізика. 10 кл. : підруч. для загальноосвіт. навч. закладів : рівень стандарту / Л.Е.Генденштейн, І.Ю. Ненашев.- Х. : Гімназія, 2010.- 272 с. : іл.

ЗВІТ ПОВИНЕН МІСТИТИ

9.1 Номер і тему лабораторної роботи.

9.2 Мету лабораторної роботи.

9.3 Результати вимірів і розрахунків.

9.4 Висновок.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

10.1. § 7 ; § 20 .; 10.2. Повторити конспект лекцій.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №