Лабораторная работа № 6. Изучение закона Архимеда
Цель работы: определить силу Архимеда, сравнить ее с весом
вытесненной телом воды; исследовать ее зависимость
от объема тела, погруженного в жидкость; знать и соблю-
дать технику безопасности в кабинете физики.
Приборы и материалы: сосуд с водой, динамометр, штатив
с муфтой и лапкой, мензурка, два тела разной массы из веществ,
Плотность которых превышает плотность жидкости,
Задание 1. Сравнение выталкивающей силы с весом вытесненной жидкости.
Указания к работе:
1. Укрепите динамометр на штативе, подвесьте к нему тело.
2. Определите вес тела в воздухе Р результат запишите в таблицу.
Измерено Вычислено
P, H F., Н
Ng
опыта
V, м.
Р., Н
V, см
P, H
1
2
3. Погрузите тело в жидкость, не снимая его с крючка динамо-
метра. Определите вес тела в жидкости Р.
4. Рассчитайте силу Архимеда по формуле:
F = Р. - P.
5. С мензурки определите объем тела V, полученное
значение переведите в м3
6. Рассчитайте вес вытесненной воды по формуле:
Р. =p, g. V.,
где g=9,8 Н/кг,
р. = 1000 кг/м2.
7. Повторите опыт с другим телом.
8. Сравните значение силы Архимеда с весом вытесненной воды.
9. Сделайте вывод о выполнении закона Архимеда.
Вывод.
k = 14700 Н/м
Объяснение:
По закону Гука сила упругости, возникающая при деформации тела прямо пропорциональна величине деформации и направлена в сторону, противоположную деформации.
F = -k Δl, где k -коэффициент жесткости, Δl = 0,1 м - величина деформации.
⇒ k = F/Δl (учитываем только модуль силы)
Деформация пружин прицепа возникла под действием силы тяжести, действующей на груз.
F = mg = 300 кг * 9,8 Н/кг = 2940 Н.
Эта сила действует на обе пружины, а на каждую пружину будет действовать сила F = 2940 Н /2 = 1470 Н.
Коэффициент жесткости каждой пружины:
k = 1470 Н / 0,1 м = 14700 Н/м