Оборудование: линейка $50~см$ с отверстиями массой $m_0$, пружина, набор гаек (20 штук) массой $m=10.0~г$, линейка для измерения расстояний, нитка, ось для крепления линейки (гвоздь), штатив с двумя лапками, груз массы $m_\text{б}$ (болт), строительный уровень.

Если при возведении моста особенности местности не позволяют поставить опорные конструкции в достаточно количестве, то дорожное полотно поддерживается с помощью стальных тросов, соединенных с пилоном.

При возведении моста такого рода оказывается критически важным правильное проектирование расположения тросов и равномерное распределение нагрузки между ними, и в рамках данной задачи мы изучим простейшую реализацию вантового моста.

В течение всей задачи используйте максимально возможное значение $x$ для подвешивания гаек, а также подвесьте груз известной массы под точку крепления максимально близкую к центру линейки (в дальнейшем можете считать, что он подвешен за центр масс линейки, совпадающим с геометрическим центром линейки).

Внимание! в течение всех измерений удлинение пружины не должна быть больше $7.0~см$.
 

A1  ^0.20 Запишите массу выданных вам болта $m_\text{б}$ и линейки $m_0$.

A2  ^3.40 Используя $H \approx 30~см$, снимите зависимость длины пружины $l$ от количества подвешенных гаек $N$ в максимально возможном диапазоне.

A3  ^0.70 Постойте линейный график $l(N)$ и найдите коэффициент наклона сглаживающей прямой.

Примечание. Обратите внимание, что в начале, если прикладывать небольшую силу пружина практически не растягивается, т.е. при малых изменениях длины $\Delta l$ пружины она не подчиняется закону Гука, следовательно эти точки можно не учитывать при проведении прямой.

A4  ^3.50 Используя максимальное количество гаек $N$, снимите зависимость длины пружины $l$ от высоты крепления нитки $H$, в диапазоне от $25~см$ до $40~см$.

A5  ^1.40 Линеаризуйте зависимость $l(H)$, постройте график линеаризованной зависимости и найдите коэффициент наклона сглаживающей прямой.

A6  ^0.80 Используя полученные коэффициенты наклона, получите выражения и численные значения для массы гайки $m$ и жесткости пружины $k$.