зад 1 Нить с грузами как весы
Прибор, который вам предстоит использовать, изображен на рисунке. Величина прогиба нити \(x\) от отношения масс подвешенных грузов. Кстати, грузы можно менять местами. Поэтому этот прибор можно использовать в качестве весов.
1. Предложите способ использования прибора в качестве весов. Проградуируйте предложенные вами весы. Измерьте неизвестную массу груза.
2. Снова закрепите один конец нити на гвозде, а другой, перекинутый через "блок", удерживайте рукой. Подвесьте к середине нити груз некоторой известной массы и, натягивая нить рукой, определите положение груза, при котором нить порвется. Исследуйте зависимость этого положения от массы подвешенного груза. Определите максимальную силу натяжения, которую еще способна выдержать нить.
ОБОРУДОВАНИЕ: штатив, планка с гвоздями, линейка, набор грузов, нитки, груз неизвестной массы, миллиметровая бумага.
▶ПодсказкаСкрыть
Прогиб нити определяется отношением масс подвешенных грузов: из равновесия узла получите связь \(x\) с отношением масс и проградуируйте прибор по известным грузам. Нить рвётся, когда натяжение достигает предельного, а оно зависит от угла наклона ветвей.
зад 2 Раскручивание подвешенного стержня
Стержень, подвешенный горизонтально на двух длинных нитях, можно закрутить, после чего он начнет расскручиваться. Ваша задача исследовать динамику вращения такого стержня. Используйте нити длиной не менее 50 см (в решении укажите длину ваших нитей).
1. Подвесьте на двух нитях карандаш. Проверьте экспериментально, можно ли считать вращение карандаша равноускоренным. Определите угловое ускорение вращения карандаша. 2. Подвесьте на нитях той же длины металлический стержень. Измерьте угловое ускорение при раскручивании этого стержня. Сравните с предыдущим результатом. 3. Исследуйте зависимость углового ускорения раскручивания стержня от расстояния между стержнями.
ОБОРУДОВАНИЕ: штатив, секундомер, два стержня, линейка, нитки.
▶ПодсказкаСкрыть
Раскручивание бифилярного подвеса идёт под действием возвращающего момента, связанного с подъёмом стержня; проверьте равноускоренность, откладывая угол от квадрата времени, и сравните ускорения разных стержней.
Источник: Республиканская физическая олимпиада Беларуси, 2002/03, заключительный этап, 9 класс, экспериментальный тур — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.