Исследуйте механические свойства конструкции в виде ромба с пружиной. К середине каждой стороны ромба прикреплены грузы одинаковой массы. Считайте, что пружина подчиняется закону Гука. Массой пружины по сравнению с массой всей подвижной конструкции  можно пренебречь. 

Используйте следующие обозначения:

• $2y$ — расстояние между верхним и нижним шарнирами конструкции;
• $2x$ — расстояние между левым и правым шарнирами конструкции;
• $k$ — коэффициент жесткости пружины;
• $l_0$ — расстояние между левым и правым шарнирами конструкции при ненапряженной пружине;
• $m$ — суммарная масса подвижных частей конструкции;
• $F$ — вертикальная сила, которую нужно приложить к верхнему шарниру  для обеспечения равновесия конструкции при заданном значении $y$.

В данной работе погрешности оценивать не нужно. 

0 Запишите нечетный номер, указанный в нижней части направляющих конструкции.

1 Снимите с наибольшей точностью зависимость силы $F$ от расстояния $y$ во всем диапазоне возможных значений $y$. Для каждого измерения $F$ и $y$ укажите соответствующую величину $x$.

S

2 Постройте график полученной зависимости $F(y)$.

3 Получите теоретическую зависимость между $F$ и $x$, $y$, $l_{0}$, $m$, $k$. Запишите эту зависимость в виде $F = ...$, где выражение справа от знака равенства содержит $x$, $y$, $l_{0}$, $m$, $k$. При выводе теоретической зависимости трением пренебречь.

4 Используя полученную зависимость $F$($x$, $y$, $l_{0}$, $m$, $k$), а также точки экспериментального графика $F(y)$, определите величину $l_0$.

5 Обозначьте $W = y\left(2-\frac{l_0}{x}\right)$. Проверьте, является ли функция $F=F(W)$ линейной.

S

6 Постройте график зависимости $F\left(W\right)$. С помощью этого графика определите коэффициент жесткости пружины $k$ и массу конструкции $m$.

Оборудование: механическая система, закрепленная на столе; линейка, бутылка пластиковая 0,5 л массой 19 г, шприц 20 мл, стакан с водой 0,4 л, нитки, динамометр, миллиметровая бумага А4 для построения графиков, салфетки.
Примечание: разбирать механическую систему (отвинчивать гайки, снимать пружину) ЗАПРЕЩЕНО!