В задаче не требуется оценка погрешностей!

Задание

Соберите установку, изображенную на рисунке 1 слева. Вставьте в отверстие в верхней части цилиндра болтик, затягивающий лапку штатива. Зажмите изогнутый нижний виток пружины между двумя деревянными линейками, скрепленными между собой канцелярским зажимом. К дужкам канцелярского зажима подвешивайте грузы. При подвешивании груза нижний виток пружины будет поворачиваться на некоторый угол $\phi_0$ относительно положения, при котором к пружине подвешены только линейки с канцелярским зажимом.

1  ^5.00 Измерьте зависимость угла поворота нижнего витка пружины $\varphi_0$ от количества грузиков, подвешенных к канцелярскому зажиму.

2 Постройте график измеренной зависимости. Какой математической функцией можно описать зависимость угла $\varphi_0$ от силы, растягивающей пружину, согласно полученным данным? Докажите свое предположение, построив соответствующий график.

3 Определите численные значения коэффициентов предполагаемой зависимости.

При повороте нижнего витка пружины на некоторый угол $\varphi$ (дополнительный к $\varphi_0$) возникает возвращающий момент сил $M$, действующий на нижний виток.

4  ^2.00 Измерьте зависимость момента сил $M$ от угла $\varphi$, в диапазоне углов, при которых пружина не закручивается как единое целое. Измерения проведите для двух случаев. В первом случае пружина должна быть растянута лишь силой тяжести линеек и канцелярского зажима.

5  ^1.20 Во втором случае подвесьте на пружину дополнительно 5 грузов.

6  ^1.80 Постройте графики измеренных зависимостей. Являются ли они прямыми пропорциональностями? Если да, определите их угловые коэффициенты. Можно ли считать угловые коэффициенты одинаковыми с точностью $\pm10$ %?

Оборудование

1. Пружина с крепежным цилиндром
2. Три деревянных линейки
3. Канцелярский зажим
4. 5 грузов по 50 г.
5. Транспортир
6. Бумага
7. Весы
8. Струбцина
9. Пластилин
10. Брусок