Logo
Logo

Струна

Разбалловка

1  ?? Измерьте диаметр струны.

1 При помощи микрометра измерен диаметр струны. Измеренное значение попадает в диапазон от 0.20 до 0.30 мм 0.10
2  ?? Измерьте зависимость силы натяжения, возникающей в струне, от ее удлинения. Измерения проведите таким образом, чтобы максимальная сила натяжения, возникающая в струне, составляла не менее $30~Н$.

1 Предложена (используется в решении) методика измерения силы натяжения, возникающей в струне при её деформации. Методика позволяет измерять силы, превосходящие предел измерения динамометра. 0.40
2 Предложена (используется в решении) методика измерения малых деформаций струны. 0.40
3 Измерена начальная длина струны. 0.20
Приведена таблица прямых измерений при различных удлинениях струны:
5 - 7 и более точек; 0.50
6 - от 5 до 6 точек. 0.30
Проведен верный пересчет измеренных значений и получены значения относительных удлинений струны:
8 - 7 и более точек; 0.50
9 - от 5 до 6 точек. 0.30
Проведен верный пересчет измеренных значений и получена сила натяжения струны. Наибольшее значение силы натяжения:
11 - не менее 30 Н; 0.50
12 - не менее 20 Н. 0.30
3  ?? Известно, что механическое напряжение $\sigma = {F}/{S}$, где $S$ – площадь поперечного сечения деформируемого тела, и его продольное относительное удлинение ${\Delta l}/{l}$ связаны законом Гука:$$\sigma = E \cdot \dfrac{\Delta l}{l}.$$ Коэффициент пропорциональности $E$ называется модулем Юнга. Постройте график $\sigma({\Delta l}/{l})$ и определите модуль Юнга материала, из которого изготовлена струна.

1 Найдена площадь сечения струны. 0.20
Проведен верный пересчет и получены значения механических напряжений в струне.
3 - 7 и более точек; 0.50
4 - от 5 до 6 точек. 0.30
Построение и оформление графика:
6 - размер и размещение; 0.10
7 - оси подписаны и оцифрованы. 0.10
Нанесены все обработанные точки:
9 - 7 и более точек; 0.30
10 - от 5 до 6 точек; 0.10
11 Проведена прямая наклона. 0.10
12 Правильно определен угловой коэффициент наклона прямой. 0.20
13 Получено верное выражение, связывающее угловой коэффициент наклона прямой и модуль Юнга $E$. 0.40
Получено значение модуля Юнга $E$ в диапазоне:
15 - от 190 до 230 ГПа; 0.60
16 - от 170 до 250 ГПа. 0.20
4  ?? Является ли полученная зависимость прямой пропорциональностью? Объясните полученный результат.

1 Указано, что полученная зависимость не является прямой пропорциональностью. 0.50
2 Дано корректное обоснование полученной зависимости (наличие начального натяжения струны). 0.50
5  ?? Измерьте зависимость частоты основного тона колебаний струны в зависимости от ее относительного удлинения. Учтите, что для того, чтобы струна звучала, оба ее конца должны быть зафиксированы твердыми объектами.

1 Предложена (используется в решении) методика измерения частоты малых колебаний части деформированной струны в зависимости от относительной деформации. 0.40
Приведена таблица прямых измерений частоты малых колебаний при различных удлинениях струны:
3 - 5 и более точек; 0.50
4 - 3 или 4 точки 0.30
6  ?? Предложите координаты, в которых график измеренной зависимости будет являться линейной функцией. Постройте график в этих координатах.

1 Предложены координаты (например, $f^2$ от $\frac{\Delta l}{l}$), линеаризующие измеренную зависимость, и позволяющие найти плотность материала струны. 0.60
2 Проведен верный пересчет всех прямых измерений для построения графика в предложенных координатах. 0.20
Построение и оформление графика:
4 - размер и размещение; 0.10
5 - оси подписаны и оцифрованы. 0.10
6 Нанесены все точки. 0.30
7 Проведена прямая наклона. 0.10
7  ?? Используя построенный график, рассчитайте величину плотности материала, из которого изготовлена струна.

1 Правильно определен угловой коэффициент наклона прямой.
0.20
2 Получено верное выражение, связывающее угловой коэффициент наклона прямой и плотность $\rho$ материала струны. 0.40
3 Определена плотность $\rho$ материала струны. Значение попадает в диапазон от 6700 до 9100 $\text{кг/м}^3$; 1.00