Механика · Эксперимент
Пружина: где работает закон Гука?
Пропорционально ли удлинение пружины приложенной силе?
7–10 классы · 3 встречи по 45 минут · ожидание между встречами указано в шагах
До начала работы
Не растягивать до предела и не стоять под грузами; пружину закрепляет учитель.
Покажите план руководителю и согласуйте условия. Удлинение относительно исходной длины; сила тяжести mg; линейная зависимость F=kx и её предел.
Подготовьте материалы
- учебная пружина
- штатив
- линейка
- набор грузов до разрешённого предела
- поднос
Сначала предположение
Запишите, какой результат ожидаете и почему. Для конструкции задайте критерий успеха, для расчёта — допущения, для источников — проверяемое утверждение.
- Меняем или сравниваем
- масса подвешенных грузов
- Фиксируем
- удлинение относительно исходной длины, м
- Сохраняем / принимаем в модели
- та же пружина, отсчёт после успокоения, вертикальная шкала
Маршрут исследования
- 1
Запиши исходную длину и допустимую нагрузку пружины.
- 2
Подвешивай по одному грузу, измеряя общую длину.
- 3
Сними грузы в обратном порядке и проверь возвращение длины.
- 4
Вычисли x=L−L₀ и F=mg с g≈9,8 Н/кг.
- 5
Построй F(x), оцени наклон прямого участка и сравни загрузку с разгрузкой.
Что должно остаться после работы
- Исходная таблица с единицами или карточки свидетельств. Неудачные попытки и изменения условий тоже записаны.
- Ответ на вопрос с двумя конкретными свидетельствами, объяснением и ограничением.
- План следующей проверки: Сравни две пружины и объясни, какая даёт больший наклон F(x).
- Личный итог каждого участника и короткая защита по исходному журналу.
Нужна помощь? Начните с двух вариантов и одной строки таблицы. Если результат не получается, проверьте условия с руководителем. Отсутствие ожидаемого эффекта можно обсуждать; выдумывать измерения нельзя.
Мой журнал проекта
Записи хранятся только в этом браузере и не отправляются руководителю. Для передачи скачайте файл. На общем компьютере после скачивания очистите записи. Можно вести тот же журнал на бумаге.
Загружаем записи…
Источники и инструменты
- Science Buddies: переменные и условия сравнения ↗
Опора для планирования исследования; конкретные задания курса написаны заново.
- Science Buddies: инженерный процесс ↗
Различаем проверку гипотезы и улучшение конструкции по критериям.
Предметное объяснение и ограничения — в руководстве учителю. Общие методические источники не являются проверкой каждого опыта. Руководитель предварительно пробует конкретную установку.