2018-11-01
В данной задаче предлагается провести исследование, для которого требуется иметь 1 гибкую линейку 30-50 см, еще 1-2 линейки или прямую рейку, два груза, которые можно сцепить друг с другом, нитку, скрепку или крючок с острым концом.
Возможно, Вы придумаете такой способ, при котором пригодится что-нибудь еще. Решением задачи считается описание процедуры и результатов измерений, в частности, в виде графика. В описании должно быть ясно изложено, что и каким образом делалось и измерялось.
Решение:
Ниже приведен график, полученный с помощью следующей «установки»: к краю стола струбциной прижаты две деревянных линейки длиной 40 см ($\approx$5 см - на прижим) без трещин. Без грузов кривизна закрепленной линейки глазом не видна. Грузы подвешивались на линейку с помощью рыболовного крючка. Приведены значения отклонений конца линейки для каждого из грузов, $H_{1}$ и $H_{2}$, их суммы $H_{1} + H_{2}$ («х»), а также отклонения при подвешивании обоих грузов сразу $H(Г_{1} + Г_{2})$ (указаны знаками «О»). Погрешность измерений практически укладывается в размер знаков. От порядка подвешивания грузов (от конца линейки к началу или наоборот) зависимости не обнаружено, т.е. материал линейки оказался достаточно упругим.
Получаем следующий результат: в исследованном случае подвешивание двух грузов одновременно дает отклонение меньшее, чем сумма отклонений, возникающих при подвешивании каждого из грузов по отдельности, начиная со смещений конца линейки величиной около 25 см, что составляет чуть больше половины длины линейки.
Вывод: До отклонений конца линейки около половины длины и соответствующих масс грузов с имеющейся точностью можно считать, что отклонение прямо пропорционально нагрузке, т.е. закон Гука для такой линейки из упругого материала выполняется.