Проведем измерения, описанные в задании. Рассчитаем отношение показаний весов к значению в начале измерений
$$\alpha=\frac{m}{m_0}.\tag{1}$$Построим графики зависимости $\alpha (t)$.
| $t, \ с$ | $m_1,~г$ | $m_2,~г$ | $\alpha_1$ | $\alpha_2$ |
| 0 | 167.0 | 184.5 | 1.000 | 1.000 |
| 10 | 163.0 | 182.0 | 0.976 | 0.986 |
| 20 | 160.0 | 179.6 | 0.958 | 0.973 |
| 30 | 158.0 | 178.0 | 0.946 | 0.965 |
| 40 | 156.5 | 176.9 | 0.937 | 0.959 |
| 50 | 155.4 | 175.8 | 0.931 | 0.953 |
| 60 | 154.5 | 175.0 | 0.925 | 0.949 |
| 70 | 153.7 | 174.2 | 0.920 | 0.944 |
| 80 | 153.2 | 173.7 | 0.917 | 0.941 |
| 90 | 152.4 | 173.2 | 0.913 | 0.939 |
| 100 | 152.0 | 172.8 | 0.910 | 0.937 |
| 110 | 151.5 | 172.2 | 0.907 | 0.933 |
| 120 | 151.0 | 171.9 | 0.904 | 0.932 |
| 130 | 150.7 | 171.6 | 0.902 | 0.930 |
По графикам видно, что при первом растяжении нить ослабляет натяжение быстрее, чем при втором. Проведём через последние точки на графиках касательные, рассчитаем их угловые коэффициенты $k$. Отличие в коэффициентах лежит в пределах $10-15\%$.
| $k_1, \; \cdot 10^{-4} \; {\text{с}}^{-1}$ | $k_2\; \cdot 10^{-4} \; {\text{с}}^{-1}$ |
| -2.60 | -2.17 |
Заменим нить и проведем измерения зависимости модуля показаний весов от длины нити в циклах нагрузки-разгрузки. Нанесем измеренные точки на график.
| $l_1, \ см$ | $m_1, \ г$ | $l_2, \ см$ | $m_2, \ г$ | $l_3, \ см$ | $m_3, \ г$ |
| 20.5 | 0.0 | 20.7 | 0.0 | 20.7 | 0.0 |
| 21 .0 | 10.48 | 21.5 | 25.2 | 21.5 | 25.7 |
| 21.8 | 38.3 | 21.8 | 40.6 | 22.5 | 62.7 |
| 22.5 | 70.0 | 22.5 | 68.6 | 23.6 | 112.6 |
| 23.0 | 92.0 | 23.4 | 108.8 | 23.8 | 135.2 |
| 23.5 | 133.5 | 23.8 | 138.4 | 24.2 | 168.0 |
| 23.7 | 146 .0 | 24.1 | 161.0 | 24.5 | 186.0 |
| 24.0 | 163.0 | 24.3 | 177.8 | 24.2 | 142.0 |
| 24.4 | 176.3 | 23.7 | 120.0 | 23.8 | 112.5 |
| 23.8 | 106.4 | 22.9 | 74.0 | 23.3 | 81.9 |
| 23.3 | 71.6 | 22.4 | 50.9 | 22.7 | 58.0 |
| 22.5 | 42 .0 | 21.7 | 27.0 | 21.5 | 21.7 |
| 21.6 | 24.0 | 21.3 | 11.0 | 21.0 | 3.46 |
| 21.1 | 6.5 | ||||
| 20.8 | 0.1 |
Отношение силы упругости в нити к относительному ее удлинению $\beta$ рассчитывается по формуле:
\begin{equation}
\beta=k g l_0,\tag{2}
\end{equation}где $k$ – коэффициент наклона графика. Построив касательные к графику, проходящие через точки, соответствующие ненагруженной резинке, получаем, что отношение массы на весах к изменению длины резинки лежит в пределах $k\in[20;50]\ г/см$. Таким образом, искомый коэффициент лежит в диапазоне $\beta\in[4;10] \ Н$.