Гук заңы бойынша тәжірибелік нұсқаулық
Эксперименттің мақсаттары:
– Күш пен серіппе ұзындығының артуы арасындағы байланысты зерттеу
– Серіппе тұрақтысын анықтаңыз
Құралдар мен материалдар: Серіппелер, 50 граммдық салмақтар (4), штатив, сызғыш
Негізгі теория:
Гук заңы күштің шамасы серіппенің ұзындығының артуына тура пропорционалды екенін айтады. Серіппеге әсер ететін күш неғұрлым көп болса, серіппенің ұзындығы соғұрлым көп болады. Күш шамасының серіппенің ұзындығының артуына қатынасы тұрақты шама. Гук заңы күш серіппенің серпімділік шегінен аспаған кезде қолданылады. Гук заңын Роберт Гук (1635-1703) ұсынған.
Математикалық тұрғыдан Гук заңы келесі теңдеу арқылы өрнектеледі: k = F / Δl. Мұндағы: k = серіппе тұрақтысы, F = күш, Δl = серіппе ұзындығының артуы.
Күштің халықаралық бірлігі - Ньютон, ұзындықтың халықаралық бірлігі - метр, сондықтан серіппе тұрақтысының халықаралық бірлігі - Ньютон/метр (Н/м).
Тәжірибелік қадамдар:
1. Штативті суретте көрсетілгендей жинаңыз.
2. Серіппені тірекке іліп, содан кейін серіппенің төменгі ұшына 50 грамм салмақты бекітіңіз. Серіппенің ұзындығын серіппенің ұзындығы 1 (l o ) ретінде өлшеңіз.
l 1 = ……… Сантиметр.
3. 50 граммдық жүкті қайтадан іліп қойыңыз, содан кейін серіппенің ұзындығын серіппенің ұзындығы 2 (l 2 ) ретінде өлшеңіз.
w = 0,5 Ньютон
Δl = l 2 – l 1 =………… Сантиметр
k = w / Δl =………… N/см
3. 50 граммдық жүкті қайтадан іліп қойыңыз, содан кейін серіппенің ұзындығын серіппенің ұзындығы 3 (l 3 ) ретінде өлшеңіз.
w = 0,5 + 0,5 = 1 Ньютон
Δl = l 3 – l 1 = ………… Сантиметр
k = w / Δl =………… N/см
4. 50 граммдық жүкті қайтадан іліп қойыңыз, содан кейін серіппенің ұзындығын серіппенің ұзындығы 4 (l 4 ) ретінде өлшеңіз.
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Ньютон
Δl = l 4 – l 1 = ………… Сантиметр
k = w / Δl =………… N/см
Деректер және деректерді талдау:
Алдыңғы тәжірибенің нәтижелеріне негізделген үш серіппе тұрақтысы бар. Орташа серіппе тұрақтысын есептеңіз:
k = (k + k + k) : 3 = …………… N/см
Ауырлық күші (w) мен серіппе ұзындығының артуы (Δl) арасындағы байланыстың графигін салыңыз.
Талқылау:
– Күш пен серіппе ұзындығының артуы арасында қандай байланыс бар? Егер күш үлкен болса, серіппе ұзындығының артуы үлкенірек, тұрақты немесе кішірек бола ма?
– Серіппе тұрақтылары бірдей ме? Егер бірдей болмаса, неге?
– Тәжірибе арқылы алынған орташа серіппе тұрақтысы қандай?
Қорытынды:
Қорытындыңызды айтыңыз.
