Лабораторна робота № 5
ДОСЛІДНА ПЕРЕВІРКА ЗАКОНУ ЗБЕРЕЖЕННЯ МЕХАНІЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
Мета роботи:
Порівняти зменшення потенціальної енергії прикріпленого до пружини тіла при його падінні зі збільшенням потенціальної енергії розтягнутої пружини.
Прилади та матеріали
: Динамометр, закріплений на штативі, два важки по 100г з набору для механіки, рибальська волосінь, прив’язана до гачка динамометра, обмежувач переміщення важка, фіксатор, лінійка.
Теоретичні відомості.
Якщо в ізольованій системі діють гравітаційні сили і сили пружності, то виконується закон збереження механічної енергії: сума кінетичної і потенціальної енергії системи залишається сталою. Для експериментальної перевірки цього закону скористаємося установкою, зображеною на рис.1. При підніманні рукою підвішеного до крючка динамометра важка ми збільшуємо його потенціальну енергію. Якщо ми піднімемо важок так, щоб пружина динамометра не була розтягнутою, то важок відносно столу матиме потенціальну енергію mgh1, де h1- висота важка над столом. Відпустимо важок. Падаючи, він буде розтягувати пружину і на якійсь висоті h2 на мить зупиниться.(Оскільки при цьому Fпр>mg, то важок почне підніматись вгору, потім знову рухатиметься вниз і т. д.; коливання важка швидко затухають і він зупиняється.). Якщо ми зафіксуємо висоту h2, на якій зупинився при першому опусканні важок, то ми зможемо знайти зміну його потенціальної енергії Згідно з законом збереження:
(1)
(В рівнянні (1) фігурує лише потенціальна енергія, оскільки кінетична енергія важка як в положенні 1, так і в положенні 2 дорівнюють нулю. Індекс "в"позначає енергію важка, індекс "пр" - пружини.)
Оскільки то:Потенціальна енергія пружини: Отже,
Завдання лабораторної роботи полягає в порівнянні значень Визначити нижнє положення важка допомагає фіксатор 1 (див.рис.3). Це легенька пластинка з корка, прорізана ножем до її середини (рис.2). Цю пластинку надівають на стержень динамометра. Фіксатор повинен дуже легко переміщуватись вздовж стержня і в той же час не падати самовільно. Можна виготовити фіксатор і з гумової нитки, зав’язавши вузлик на стержні динамометра. Для зменшення тертя стержень динамометра корисно змастити краплиною машинного мастила.
Хід роботи.
1. Перевірте легкість ходу фіксатора, в разі необхідності змастіть стержень динамометра.
2. Підніміть рукою важок так щоб пружина динамометра не була розтягнута. Трохи змістіть фіксатор до нижньої частини шкали (див.рис.3). (Обмежувач переміщення важка бажано встановити на такій висоті, щоб потрібне положення важка забезпечувалось при упорі в обмежувач.).
3. Різко але без поштовху відпустіть важок. Падаючи, він розтягне пружину і змістить фіксатор (рис.4).
4. Рукою потягніть важок вниз до тих пір, поки фіксатор не торкнеться обмежувальної дужки динамометра 2 (рис.5). Слідкуйте, щоб фіксатор не змістився зі свого положення.
5. Запам’ятайте положення стрілки покажчика динамометра і виміряйте лінійкою видовження пружини х (рис.5).
6. Дослід повторіть декілька раз. Знайдіть середнє значення хср.
7. Обчисліть Щоб знайти жорсткість пружини скористайтесь шкалою динамометра, або виміряйте лінійкою видовження пружини при підвішуванні важка (в цьому випадку Fпр=mg).
8. Повторіть пункти 2-7, підвісивши два важки з набору.
9. Порівняйте значення Знайдіть відхилення дослідних даних від ідеального результату: . Зробіть висновок.
Контрольні запитання.
1. Сформулюйте закон збереження механічної енергії.
2. Чим пояснюється деяка розбіжність результатів теорії і експерименту?
3. В якому з випадків - при використанні одного чи двох важків - відхилення від теорії більше? Чому?
Другие работы по теме:
Альтернативні джерела енергії
Загальна характеристика основних видів альтернативних джерел енергії. Аналіз можливостей та перспектив використання сонячної енергії як енергетичного ресурсу. Особливості практичного використання "червоного вугілля" або ж енергії внутрішнього тепла Землі.
Гази у зовнішньому силовому полі та основи термодинаміки
Характеристика та поведінка ідеального газу в зовнішньому електричному полі. Будова атмосфери, іоносфери та навколоземного космічного простору. Перший і другий закони термодинаміки. Максимальний ККД теплової машини. Поняття про ентропію, її застосування.
Механічна енергія
Енергія - універсальна міра руху форм матерії. Механічна робота як міра зміни енергії. Потужність, кінетична енергія. Сили з боку інших фізичних тіл, що викликають зміни механічного руху. Випадок руху матеріальної точки уздовж криволінійної траєкторії.
Кинематика, динамика статика. Задачи
вправа 14. 1)Тіло масою 2 кг тягнуть гладенькою горизонтальною поверхнею за допомогою пружини, яка лежить горизонтально і під час руху видовжилась на 1 см. Жорсткість пружини 100 Н/м. З яким прискоренням рухається тіло ?
Гамма-випромінювання ядер
Етапи дослідження радіоактивних явищ. Електромагнітне випромінювання та довжина хвилі. Закон збереження спіну. Перехід із збудженого стану ядра в основний. Визначення енергії гамма-квантів. Порівняння енергії електронів з енергією гамма-променів.
Закони збереження та динаміка обертального руху
Закон збереження імпульсу, робота сили та потужність. Кінетична та потенціальна енергія, закон збереження механічної енергії. Елементи кінематики обертового руху та його динаміка. Моменти сили, інерції, імпульсу. Поняття про гіроскопічний ефект.
Енергозбереження - вимога часу
Визначення основних джерел (корисні копалини, ядерні, поновлювані) та принципів збереження енергії. Розгляд переваг (мінімізація витрат на транспортування палива) та проблем (утворення газогідратів) використання газотурбінних когенераційних установок.
Законы сохранения в механике
ЗМІСТ ВСТУП 2 ЗАКОН ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ СИСТЕМИ. 3 1.1. Потенціальна енергія системи. 3 1.2. Кінетична енергія системи. 6 1.3. Класифікація сил. 7 1.4. Закон збереження енергії. 8
Електричне поле
РЕФЕРАТ на тему: “Електричне поле” По сучасних уявленнях, електричні заряди не діють один на одного безпосередньо. Кожне заряджене тіло створює в навколишньому просторі електричне поле, яке робить силову дію на інші заряджені тіла.
Обчислення параметрів трансформатора електричних установок
Призначення трансформаторів в енергетичних системах для передачі на великі відстані енергії, що виробляється на електростанціях, до споживача. Перевірка відповідності кількості витків заданому коефіцієнту трансформації, визначення втрати потужності.
Розрахунок розгалуженого електричного кола
Визначення струмів на всіх ділянках кола за допомогою рівнянь Кірхгофа і методу контурних струмів. Знаходження напруги на джерелі електрорушійної сили. Перевірка вірності розрахунку розгалуженого електричного кола шляхом використання балансу потужностей.
Ядерні реакції
Природа ядерних реакцій, їх поріг і механізм. Штучне перетворення ядер одних хімічних елементів в ядра інших. Реакції ділення та ланцюгова реакція. Використання ядерної енергії. Термоядерні реакції та енергія зірок. Керований термоядерний синтез.
Подбор сечения для сжатого стержня
Задача №2. Для заданого стержня із розрахунку знайти переріз. Розв’язання. Перше наближення. Приймаємо φ =0,5 [ № 16а, А =19,5 см , Jz=823 см
Рух механічної системи із двома ступенями волі
Застосування теорем динаміки до дослідження руху механічної системи. Закон зміни зовнішнього моменту, що забезпечує сталість кутової швидкості. Диференціальне рівняння відносного руху матеріальної крапки. Визначення реакцій в опорах обертового тіла.
Параметри роботи компресора
Розрахунки турбокомпресора та компресора: обґрунтування вибору та параметрів роботи прилада. Визначення показників вхідного пристрою, обертового прямуючого апарата, робочого колеса компресора, лопаточного та безлопаточного дифузора, збірного равлика.
Подбор сечения для сжатого стержня
Задача №2. Для заданого стержня із розрахунку знайти переріз. Розв’язання. Перше наближення. Приймаємо φ1=0,5 [ № 16а, А =19,5 см , Jz=823 см , Jy=78,8 см
Інформація та інформаційні процеси
Інформація та інформаційні процеси, носії інформації, властивості, форми і способи її подання, кодування повідомлень. Інформаційні процеси: пошук, зберігання, збирання, опрацювання, подання, передавання, використання, захист та сучасні засоби зберігання.
Способи зберігання графів. Пошук в графі
Програмна робота з графами: операції їх зчитування, збереження та обробки у вигляді перевірки на симетричність та орієнтованість. Основи пошуку в графі в різних напрямках. Розбиття множини вершин на класи еквівалентності за відношенням зв'язності графу.
Верифікація 3d зображень на основі фотографій
Розробка та використання програми для пришвидшення процесу перетворення двомірного зображення у об'ємне. Методика та процес випробовування для виявлення та усунення недоліків в роботі програми. Інтерфейс програми, встановлення параметрів зображення.
Право касаційного оскарження рішення та порядок його реалізації
Реферат на тему: Право касаційного оскарження, рішення та порядок його реалізації” Касаційні оскарження і перевірка судових рішень і постанов, які не набрали сили, є важливою процесуальною гарантією захисту прав осіб, що приймають участь у справі. Право касаційного оскарження процесуальні представники реалізують шляхом подачі касаційної скарги в письмовому виді за формою, передбаченої законом.
Відпустки без збереження заробітної плати
Визначення обов’язкового порядку надання відпусток без збереження заробітної плати, передбачене трудовим законодавством. Термін тривалості відпусток (за сімейними, іншими причинами) без збереження зарплати, обумовлений угодою між працівником і власником.
Зміст контрольно-аудиторського процесу
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: Зміст контрольно-аудиторського процесу Фінансово-господарський контроль і аудит в усіх ланках народного господарства, насамперед у його основній ланці — підприємстві, здійснюється проведенням ревізій тематичних, вибіркових, суцільних, аудиту та інших контрольних перевірок за допомогою певних прийомів.
Аудит операцій з іноземної валюти
Аудит операцій з іноземної валюти. Джерела аудиту операцій у іноземній валюті: наказ про облікову політику, зовнішньоекономічні контракти, інвойси, накладні, міжнародні транспортні документи, страхові поліси, вантажно-митна декларація, розрахунки митної вартості, виписка банку, платіжні доручення, заяви на придбання та продаж іноземної валюти, інкасо, заяви на акредитив, розрахунки бухгалтерії, журнал 1,3,5,6, баланс, звіт про фінансові результати, звіт про рух грошових коштів.
Бухгалтерський облік 5
Київська Державна Академія Водного Транспорту КОНТРОЛЬНА РОБОТА з дисципліни ОХОРОНА ПРАЦІ Студентки МО - 4 Питання контрольної роботи Підприємницький пил
Інваріантність
ЛЕКЦІЯ ІНВАРІАНТНІСТЬ Вище ми розглянули деякі системи координат і їх зв’язок між собою, припускаюся, що простір являється евклідовим. Наскільки евклідова геометрія може бути справедлива для фізичних явищ, можна судити тільки з експериментальних даних. На сьогодні по крайній мірі для класичної механіки в області простору з характерними розмірами L з інтервалу
Енергія сонця навколо нас
Реферат на тему: Енергія сонця навколо нас Сонячна радіація - енергія випромінювання Сонця - є основним джерелом енергії атмосферних процесів; вона вимірюється кількістю тепла і виражається в мегаджоулях на 1 кв.м. Промениста енергія Сонця досягає земної поверхні, проникаючи через шари атмосфери, що частково поглинає, відбиває і розсіює сонячну радіацію.
Контроль розрахунків по оплаті праці
При ревізії розрахунків з робітниками і службовцями по оплаті праці слід перевірити: Правильність нарахування зарплати Правильність проведених з неї утримань
Термодинаміка 2
Термодинаміка а) Виникнення термодинаміки Теплові явища відрізняються від механічних і електромагнітних тем, що закони теплових явищ необоротні (тобто теплові процеси самі йдуть лише в одному напрямку) і що теплові процеси здійснюються лише в макроскопічних масштабах, а тому використовувані для опису теплових процесів поняття і розміри (температура, кількість теплоти і т.д.) також мають тільки макроскопічний зміст (про температуру, наприклад, можна говорити стосовно до макроскопічного тіла, але не до молекулі або атому).