Определение коэффициента жесткости пружины динамометра Цель работы: определить коэффициент жесткости пружины. Оборудование: динамометр, грузы весом 1 Н, измерительная линейка. Ход работы: 1. Закрепим динамометр в штативе. Будем подвешивать последовательно к пружине динамометра грузы: 1, 2 и 3. 2. В каждом опыте с линейки определите расстояние между делениями динамометра: 0 и 1, 0 и 2, 0 и 3, а также запишите значение силы упругости пружины (сила упругости равна весу груза) Fупр в ньютонах и удлинение пружины Δl в метрах.

4

Объяснение:

Здравствуйте. Попробую решить, надеюсь что ход моих рассуждений верен.

Согласно теореме о мгновенном центре скоростей (далее по тексту МЦС), у любого движущегося твердого тела есть такая точка, скорость которой в данный момент времени равна нулю. Движение тела, в данный момент, может быть представлено как поворот тела относительно этой точки. Местоположение этой точки легко найти, достаточно провести перпендикуляры к каким-нибудь двум неколлинеарным векторам скоростей, точка их пересечения и будет МЦС. В нашем случае, уже известно направление скорости , проводим к ней перпендикуляр АО, МЦС лежит где-то на нем. Далее, нам известно, что скорость точки С равна скорости точки А по модулю, здесь стоит вспомнить следующее соотношение из механики твердого тела

где  v – скорость данной точки

ω - угловая скорость вращения тела относительно МЦС

R – расстояние от МЦС до данной точки.

С учетом этого, становится ясно, что точка С должна лежать на таком же расстоянии от МЦС, что и точка А, ведь их скорости равны. Исходя из этих соображений, МЦС будет равноудален от точек А и С и совпадет с точкой О, как показано на рисунке. Вся фигура вращается относительно этой точки. Совершенно очевидно, что точка фигуры, лежащая на наименьшем расстоянии от точки О будет обладать и наименьшей скоростью (точка D), а точка лежащая дальше всего – наибольшей (точка В). Дальше просто расчеты.

Обозначим сторону треугольника за а, а угловую скорость вращения относительно МЦC за ω. Найдем длины отрезков OD и OB  из геометрических соображений

Скорость в точке D (минимальная)

Скорость в точке B (максимальная)

Найдем их отношение

.