Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д23 № 2510
i

На гра­фи­ке пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния длины пру­жи­ны при раз­лич­ных зна­че­ни­ях массы гру­зов, ле­жа­щих в чашке пру­жин­ных весов. С уче­том по­греш­но­стей из­ме­ре­ний \Delta m = \pm 1г, \Delta l = ± 0,2см най­ди­те при­бли­зи­тель­ную длину пру­жи­ны при пу­стой чашке весов. (Ответ дайте в сан­ти­мет­рах с точ­но­стью до 0,5 см.)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­глас­но вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на, для груза на пру­жи­не имеем k левая круг­лая скоб­ка l минус l_0 пра­вая круг­лая скоб­ка =mg, где l_0  — длина не­рас­тя­ну­той пру­жи­ны. Пе­ре­пи­шем это вы­ра­же­ние в сле­ду­ю­щем виде: l левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: g, зна­ме­на­тель: k конец дроби m плюс l_0. Сле­до­ва­тель­но, длину пру­жи­ны ли­ней­но за­ви­сит от массы груза. Ап­прок­си­ми­ру­ем ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний с уче­том по­греш­но­стей ли­ней­ной за­ви­си­мо­стью.

Пе­ре­се­че­ние по­лу­чив­шей­ся пря­мой с вер­ти­каль­ной осью дает при­бли­зи­тель­ное зна­че­ние длины не­рас­тя­ну­той пру­жи­ны. Из ри­сун­ка имеем, l_0\approx 2,0см.

 

Ответ: 2,0.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Гость 16.05.2012 17:34

Здрав­ствуй­те! Объ­яс­ни­те по­жа­луй­ста как нужно де­лать вы­чис­ле­ния по вы­ше­ука­зан­ной фор­му­ле? Если под­ста­вим вме­сто m и l зна­че­ния из гра­фи­ка, то куда де­вать k?

Алексей

Доб­рый день!

В фор­му­лу ни­че­го под­став­лять не нужно. Экс­пе­ри­мен­таль­ный точки отоб­ра­жа­ют за­ви­си­мость l левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: g, зна­ме­на­тель: k конец дроби m плюс l_0 . Из этой за­ви­си­мо­сти видно (в про­чем, это и так оче­вид­но), что гру­зи­ку с ну­ле­вой мас­сой (то есть когда гру­зи­ка по­про­сту нет) со­от­вет­ству­ет как раз не­рас­тя­ну­тая пру­жи­на (l левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: g, зна­ме­на­тель: k конец дроби умно­жить на 0 плюс l_0=l_0 ). Но такой точки на гра­фи­ке нет (в экс­пе­ри­мен­те по­че­му-то из­ме­ря­ли длины рас­тя­ну­тых пру­жин, а из­ме­ре­ни­ем длины не­де­фор­ми­ро­ван­ной пру­жи­ны не оза­бо­ти­лись). По­это­му трюк за­клю­ча­ет­ся в сле­ду­ю­щем: про­ве­дем через экс­пе­ри­мен­таль­ные точки пря­мую, от­ра­жа­ю­щую ис­ко­мую за­ви­си­мость длины пру­жи­ны от массы гру­зи­ка, и по­смот­рим вни­ма­тель­но на точку пе­ре­се­че­ния вер­ти­каль­ной оси и нашей пря­мой. Эта точка и даст на­чаль­ную длину пру­жи­ны.

Это стан­дарт­ный прием для слу­чая, возь­ми­те его себе на во­ору­же­ние.

Гость 06.11.2012 23:00

сде­лал по­доб­ным об­ра­зом, но если про­во­дить пря­мую по точ­ным ко­ор­ди­на­там, (20;3) и (40;4), то ре­зуль­тат по­лу­чит­ся точ­ным. Но при таком рас­кла­де не по­нят­но, как же всётаки боль­шин­ство осталь­ных за­ви­си­мо­стей не по­па­ли под вы­дви­ну­тый нами закон???

Алексей

Доб­рый день!

Не понял, в чем во­прос. Про какие за­ви­си­мо­сти вы го­во­ри­те? Обыч­но про­сто ри­су­ют гра­фик удли­не­ния от силы, по­это­му есть точка (0;0)

Юрий Мурашов 10.11.2015 21:10

Здрав­ствуй­те.

Можно ли ри­со­вать линии на блан­ке ЕГЭ??

Ирина Сафиулина

К со­жа­ле­нию, ни один ис­точ­ник не дал кон­крет­ной ин­фор­ма­ции. Стро­гих огра­ни­че­ний нет, но даже, если нель­зя - Вы мо­же­те при­ло­жить ли­ней­ку и уви­деть пе­ре­се­че­ние.

Михаил Шелепов 04.05.2017 11:44

Как вы про­во­ди­те пря­мую? Ведь можно про­ве­сти по­ни­же и по­лу­чит­ся 1.8, ка­ки­ми рас­суж­де­ни­я­ми поль­зу­е­тесь при пе­ре­се­че­нии зна­че­ний?

Антон

При про­ве­де­нии пря­мой на глаз у раз­ных людей будут слег­ка раз­ные линии. Од­на­ко ответ тре­бу­ет­ся ука­зать с точ­но­стью до 0,5 см, по­это­му даже если пря­мая по­па­да­ет в 1,8, то после округ­ле­ния это тоже даёт ответ 2 см.