Выполнение работы:
1. Получите от преподавателя указание на какой высоте следует установить динамометр и шар, какая должна быть сила упругости действующая на шар.
2. Укрепите на штативах динамометр и лапку для шара на одинаковой высоте от поверхности стола. Прикрепите к динамометру нить с привязанным шаром.
3.
Установив шар на лапке,
отодвигайте второй штатив до тех пор,
пока показание динамометра станет
равным заданному значению. Отпустите
шар с лапки и заметьте место его падения
на столе. Опыт повторите
2,3 раза,
определите среднее значение дальности
полета шара:
4. Определите массу шара m с помощью весов и вычислите измерение кинетической энергии шара под действием силы упругости:
5. Измерьте удлинение пружины динамометра при значении силы упругости Fупр1. Вычислите работу А силы упругости:
Оцените границы
погрешности определения значений
изменения кинетической энергии
и работы силы упругости.
Сравните полученные значения работы А силы упругости и изменения кинетической энергии шара. Сделайте вывод.
Упражнение 2.
Цель упражнение
2: Исходя
из того, что работа силы трения равна
изменению энергии тела, т.е.
найти
.
Приборы: Трибометр лабораторный с бруском, динамометр учебный, весы технические ВТВ-200, разновески, штангенциркуль, линейка измерительная 30-35 см, прочная нить длиною 20-30 см.
Описание метода:
Пусть трибометр расположен горизонтально. Переместим брусок А на некоторое расстояние S, растягивая пружину (ясно что удлинение тоже будет равно S).
Тем самым мы сообщаем потенциальную энергию деформации. Изменение потенциально энергии:
т.к
,
то
(3)
По закону Гука
,
тогда
где Fупр найдем по показанию динамометра. После освобождения бруска он начнет двигаться, но скорость его будет уменьшаться, т.к. бруску приходится совершать работу против сил трения. Когда вся потенциальная энергия израсходовалась, брусок пройдя какое-то расстояние, остановится. Тогда работу силы трения можно вычислить так:
;
(4)
Т.к.
,то
в нашем случае должно выполняться
равенство:
;
(5)
Где -
коэффициент трения бруска о линейку
трибометра. Если линейку трибометра
установить наклонно, то расчетная
формула /5/ измениться. Экспериментально
определяемые величины в формуле /5/ Fупр
– показания
динамометра,
-
деформация пружины,
-
мacca,
S
–перемещение бруска.
Выполнение упражнения 3.
Получить от преподавателя указание, какое значение задать углу и как расположить динамометр и брусок на линейке трибометра.
Вывести для заданного случая проверяемое соотношение (расчетную формулу).
Провести необходимые измерения, результаты занести в таблицу. Подставить экспериментальные данные и расчетную формулу.
Сделать вывод.
Упражнение 1
№ |
m(кг) |
Fупр |
x(м) |
S(м) |
Н(м) |
g м/с2 |
А (Дж) |
ΔEк (Дж) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|