5 študij zakona o ohranjanju mehanske energije. Zaključek laboratorijsko delo študij zakona ohranjanja mehanske energije

Razdelki: fizika

Izobraževalni: naučite se izmeriti potencialno energijo telesa, dvignjenega nad tlemi, in deformirane vzmeti, primerjajte dve vrednosti potencialna energija sistemi.

V razvoju: razvijati sposobnost uporabe teoretičnega znanja pri izvajanju laboratorijskih vaj, sposobnost analize in sklepanja.

Izobraževalni: spodbujati sposobnost samoanalize in kritičnosti do svojega znanja.

Trenutek organizacije - 5 minut.

Uvod v temo lekcije - 5 minut.

Študij teoretičnega dela dela in oblikovanja - 10 minut.

Zaključek dela - 20 minut.

Samoocena ugotovitev in zaključni del pouka – 5 minut.

Naprave in materiali za lekcijo.

Učbenik fizike. 10. razred za splošno izobraževalne ustanove. (G.Ya. Myakishev B.B. Bukhovtsev N.N. Sotsky) L.r. # 2.

Oprema: stojalo s sklopko in nogo, dinamometer, ravnilo, utež mase m na niti dolžine l, kos pene 3 mm * 5 mm * 7 mm z rezom na sredini do sredine .

Ponavlja se definicija potencialne energije, elastične sile.

Uvod v temo lekcije

Učitelj na kratko spregovori o vrstnem redu dela in razliko od dela, opisanega v učbeniku.

Snemanje teme lekcije

1. Pisanje v zvezek.

Učenci sestavijo laboratorijske naloge in narišejo tabelo.

2. Učitelj razloži problem z demonstracijo, na palico, ki prihaja iz vzmeti dinamometra, natakne kos pene, dvigne utež za dolžino niti (5-7 cm) in spusti kos pene proti zamašku. na dnu dinamometra in se dvigne navzgor, ko je vzmet stisnjena. In nato po načrtu dela raztegnemo vzmet, dokler se penasta plastika ne dotakne omejevalnika dinamometra, izmerimo največjo napetost vzmeti in največjo elastično silo.

3. Učenci postavljajo vprašanja, pojasnjujejo nerazumljive točke.

4. Začnite izvajati praktični del dela.

5. Izvedite izračune, preverite zakon ohranjanja energije.

6. Naredite zaključke, izročite zvezke.

Samoocenjevanje znanja

Učenci razglasijo zaključke, pridobljene rezultate in jih ocenijo.

Spremembe laboratorijskega dela so bile narejene glede na razpoložljivo opremo.

Pri opravljanju dela so doseženi zastavljeni cilji.

xn - i1abbnckbmcl9fb.xn - p1ai

Laboratorijsko delo št. 7 "Študij zakona ohranjanja mehanske energije"

Reshebnik pri fiziki za 9. razred (I.K. Kikoin, A.K. Kikoin, 1999),
nalogo №7
v poglavje" LABORATORIJSKA DELA».

Namen dela: primerjati dve količini - zmanjšanje potencialne energije telesa, pritrjenega na vzmet, ko ta pade, in povečanje potencialne energije raztegnjene vzmeti.

1) dinamometer, katerega vzmet je 40 N / m; 2) ravnilo

meriti; 3) obremenitev iz sklopa po mehaniki; masa tovora je (0,100 ± 0,002) kg.

Materiali: 1) držalo;

2) stojalo z rokavom in nogo.

Za delo se uporablja inštalacija, prikazana na sliki 180. Gre za dinamometer, ki je nameščen na stojalu z zaklepom 1.

Vzmet dinamometra je zaključena z žično palico s kavljem. Zapah (v povečanem merilu je prikazan ločeno - označen s številko 2) je plošča iz lahke plute (dimenzije 5 X 7 X 1,5 mm), z nožem razrezana na sredino. Postavljen je na žično palico dinamometra. Zapah naj se po gredi premika z majhnim trenjem, vendar mora biti trenje še vedno zadostno, da zapah ne pade sam od sebe. V to se morate prepričati pred začetkom dela. Za to je držalo nameščeno na spodnjem koncu lestvice na omejevalnem nosilcu. Nato se raztegnejo in sprostijo.

Zapora skupaj z žično palico se mora pomakniti navzgor in označiti največji podaljšek vzmeti, enak razdalji od omejevalnika do zapora.

Če dvignete breme, ki visi na kavlju dinamometra, tako da se vzmet ne raztegne, potem je potencialna energija bremena glede na na primer površino mize mgH. Ko obremenitev pade (spusti se na razdaljo x = h), se potencialna energija bremena zmanjša za

in energija vzmeti med njeno deformacijo se poveča za

Delovni nalog

1. Trdno pritrdite utež iz mehanskega kompleta na kavelj dinamometra.

2. Ročno dvignite utež, da razbremenite vzmet, in postavite zaponko na dno okova.

3. Sprostite breme. Ob padcu bo obremenitev raztegnila vzmet. Odstranite utež in izmerite največji raztezek x vzmeti z ravnilom glede na položaj držala.

Predstavitev fizike za laboratorijsko delo št. 2 "Študij zakona ohranjanja mehanske energije" 10. razred

Tečaji poklicnega preusposabljanja iz moskovskega centra za usposabljanje "Professional"

Še posebej samo za učitelje, vzgojitelje in druge delavce v izobraževanju do 31. avgusta dejanje popusti do 50% pri študiju na tečajih strokovne prekvalifikacije (184 predmetov na izbiro).

Po diplomi se izda diploma o poklicni prekvalifikaciji uveljavljenega obrazca z dodelitvijo kvalifikacij (priznane ob uspešnosti ocene po vsej Rusiji).

Prijavite se na tečaj, ki vas zanima zdaj: IZBERITE TEČAJ

Opis predstavitve za posamezne diapozitive:

Laboratorijsko delo št. 2 Tema: Študij zakona ohranjanja mehanske energije. Namen dela: naučiti se izmeriti potencialno energijo telesa, dvignjenega nad tlemi, in deformirane vzmeti; primerjaj dve vrednosti potencialne energije sistema. Oprema: stojalo s sklopko in nogo; laboratorijski dinamometer; vladar; obremenitev mase m na nit dolžine l.

Napredek dela: Opomba: Težavnost poskusa je natančna definicija največja deformacija vzmeti, saj se telo hitro premika. P, N h1, m h2, m F, H x, m | ΔEgr |, J Epr, J Epr / | ΔEgr |

Navodila za delo: Za izvedbo dela sestavite inštalacijo, prikazano na sliki. Dinamometer je pritrjen na nogo stativa.

1. Utež na nitih privežite na kavelj dinamometra. Dinamometer namestite v objemko za stojalo na tolikšni višini, da breme, dvignjeno na kavelj, ob padcu ne doseže mize. Izmerite težo uteži P, N. 2. Dvignite utež do točke pritrditve niti. Postavite držalo na palico dinamometra blizu zadrževalnega nosilca. 3. Dvignite breme skoraj na kavelj dinamometra in izmerite višino h1 tovora nad mizo (primerno je izmeriti višino, na kateri se nahaja spodnji rob tovora).

4. Sprostite breme brez trzanja. Ob padcu bo teža raztegnila vzmet in držalo se bo premaknilo navzgor. Nato z ročnim raztezanjem vzmeti tako, da je zaskok proti mejnemu nosilcu, izmerite F, x in h2.

5. Izračunaj: a) povečanje potencialne energije vzmeti: Епр = F x / 2; b) zmanjšanje potencialne energije tovora: | ΔEgr | = P (h1 - h2). 6. Rezultate meritev in izračunov zapišite v tabelo. 7. Naredite sklep: Zakaj je razmerje Епр / | ΔЕгр | ne more biti enako 1?

Literatura: 1. Učbenik: Fizika. 10. razred: učbenik. za splošno izobraževanje. zavodov s prid. na elektron. nosilec: osnova in profil. stopnje / G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky; ur. V. I. Nikolaeva, N. A. Parfentieva. - M: Razsvetljenje, 2011. 2.http: //yandex.ru/images 3.http: //mirfiziki.rf lekcije

Za prenos gradiva vnesite svoj e-poštni naslov, navedite, kdo ste, in kliknite gumb

S klikom na gumb se strinjate s prejemanjem naših e-novic

Če se prenos gradiva še ni začel, ponovno kliknite »Prenesi gradivo«.

Laboratorijsko delo št. 2 "Študij zakona ohranjanja mehanske energije" v 10. razredu.

Učbenik: Fizika. 10. razred: učbenik. za splošno izobraževanje. zavodov s prid. na elektron. nosilec: osnova in profil. stopnje / G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky; ur. V. I. Nikolaeva, N. A. Parfentieva. - M: Razsvetljenje, 2011.

Opis dela: Na kavelj vzmeti dinamometra je na nitih privezan bremen uteži P in se po dvigu na višino h1 nad površino mize sprosti. Višina bremena h2 se meri v trenutku, ko hitrost bremena postane enaka 0, kot tudi raztezek x vzmeti pri ta trenutek... Izračuna se zmanjšanje potencialne energije bremena in povečanje potencialne energije vzmeti.

www.metod-kopilka.ru

Predstavitev fizike "Študij zakona ohranjanja mehanske energije" 10. razred

Pohitite in izkoristite do 50% popuste na tečaje "Infourok".

Izbran dokument za ogled Laboratorij 2.docx

MBOU SOSH r.p. Lazarev Nikolaevsky okrožje Khabarovsk ozemlje
Izpolnila: učiteljica fizike T.A. Knyazeva

Laboratorijsko delo št. 2. 10. razred

Študij zakona ohranjanja mehanske energije.

Cilj: naučite se meriti potencialno energijo telesa, dvignjenega nad tlemi, in elastično deformirane vzmeti, primerjati dve vrednosti potencialne energije sistema.

oprema: stojalo s sklopko in nogo, laboratorijski dinamometer s spono, merilni trak, utež na niti dolžine približno 25 cm.

Določite težo krogle F 1 = 1 N.

Razdalja l od kljuke dinamometra do težišča žoge je 40 cm.

Največji raztezek vzmeti l = 5 cm.

Sila F = 20 N, F / 2 = 10 N.

Višina padca h = l + l = 40 + 5 = 45 cm = 0,45 m.

E p1 = F 1 x (l + l) = 1Hx0,45m = 0,45J.

E p2 = F / 2x L = 10Hx0,05m = 0,5J.

Rezultati meritev in izračunov se vnesejo v tabelo:

Študij zakona ohranjanja mehanske energije.

primerjaj spremembe potencialne energije bremena in potencialne energije vzmeti.

stativ s sklopko in sponko, dinamometer s fiksacijo, utež, močan navoj, merilni trak ali ravnilo z milimetrskimi delitvami.

Obremenitev uteži P je privezana na niti na kavelj vzmeti dinamometra in se, ko se dvigne na višino h 1 nad površino mize, sprosti.

Izmerite višino bremena h 2 v trenutku, ko hitrost bremena postane nič (pri največjem raztezku vzmeti), kot tudi raztezek x vzmeti v tem trenutku. Potencialna energija bremena se je zmanjšala za
| ΔE gr | = P (h 1 - h 2), potencialna energija vzmeti pa se poveča za, kjer je k koeficient togosti vzmeti, x je največji raztezek vzmeti, ki ustreza najnižjemu položaju bremena.

Ker se del mehanske energije zaradi trenja v dinamometru in zračnega upora prenese na notranjo energijo, je razmerje
E pr / | ΔE gr | manj kot ena. Pri tem delu je treba ugotoviti, kako blizu je to razmerje enoti.

Modul elastičnosti in modul raztezka sta povezana z razmerjem F = kx, torej, kjer je F elastična sila, ki ustreza največjemu raztezku vzmeti. Tako je za iskanje razmerja E pr / | ΔE gr | potrebno izmeriti P, h 1, h 2, F in x.

Za merjenje F, x in h 2 je potrebno zabeležiti stanje, ki ustreza največjemu raztezku vzmeti. Da bi to naredili, se na palico dinamometra položi kos kartona (objemka), ki se lahko premika vzdolž palice z majhnim trenjem. Ko se obremenitev premakne navzdol, bo zadrževalni nosilec dinamometra premaknil držalo in se bo premaknil navzgor po palici dinamometra. Nato z roko raztegnite dinamometer, tako da je držalo spet na mejnem nosilcu, odčitajte vrednost F in izmerite tudi x in h 2.

20 pravil prave psice Včasih je psicam veliko lažje živeti kot njihovi skromnejši prijatelji. Vendar pa v vsem morate vedeti, kdaj se ustaviti. Sledi seznam 20 nasvetov, kako postati prava psička. 1. Ni vam treba imeti veliko talentov, da bi fante navdušili za velika dejanja. Samo [...]

Kazen za prepozno oddajo davčnega obračuna Od 10. 2. 2017 Kazen za prepozno oddajo davčnega obračuna znaša 5 % neplačanega zneska davka, ki se plača v skladu s tem davčnim obračunom za vsak mesec zamude (polno ali nepopolno). . […]

Odvetnik mestne uprave Žukov, z izkušnjami na področju prava. dela 20 let, se odločil poskusiti postati sodnik. Kakšne so zahteve za kandidata? Bo to, da je Žukov od leta 2033 član stranke Enotna Rusija, igralo kakšno vlogo? Odgovori in pojasnila neznana svetilka [...] Delovni zakonik Ruska federacija(Delovni zakonik Ruske federacije) (kakor je bil spremenjen in dopolnjen) (razveljavljen) Informacije o spremembah: Zakon Ruske federacije z dne 25. septembra 1992 N 3543-1, ta zakonik je bil spremenjen v delovni zakonik Ruske federacije s spremembami in dopolnjen 20. septembra 1973 mesto, 30. [...]

Izbran dokument za ogled Laboratorij 2.docx

MBOU SOSH r.p. Lazarev Nikolaevsky okrožje Khabarovsk ozemlje
Izpolnila: učiteljica fizike T.A. Knyazeva

Laboratorijsko delo št. 2. 10. razred

Študij zakona ohranjanja mehanske energije.

Cilj: naučite se meriti potencialno energijo telesa, dvignjenega nad tlemi, in elastično deformirane vzmeti, primerjati dve vrednosti potencialne energije sistema.

oprema: stojalo s sklopko in nogo, laboratorijski dinamometer s spono, merilni trak, utež na niti dolžine približno 25 cm.

Določite težo krogle F 1 = 1 N.

Razdalja l od kljuke dinamometra do težišča žoge je 40 cm.

Največji raztezek vzmeti l = 5 cm.

Sila F = 20 N, F / 2 = 10 N.

Višina padca h = l + l = 40 + 5 = 45 cm = 0,45 m.

E p1 = F 1 x (l + l) = 1Hx0,45m = 0,45J.

E p2 = F / 2x L = 10Hx0,05m = 0,5J.

Rezultati meritev in izračunov se vnesejo v tabelo:

Laboratorijsko delo "Študij zakona ohranjanja mehanske energije"

Pohitite in izkoristite do 50% popuste na tečaje "Infourok".

PREUČAVANJE ZAKONA OHRANJANJA MEHANSKE ENERGIJE

Cilj: eksperimentalno ugotoviti, da celotna mehanska energija zaprtega sistema ostane nespremenjena, če med telesi delujeta le sili gravitacije in elastičnosti.

oprema: naprava za prikaz neodvisnosti delovanja sil; Tehtnice, uteži, merilno ravnilo; vodnjak; bel in karbonski papir; stativ za frontalno delo.

Nastavitev za eksperiment je prikazana na sliki. Ko palica A odstopi od navpičnega položaja, se žoga na njenem koncu dvigne na določeno višino h glede na začetno raven. V tem primeru sistem medsebojno delujočih teles "Earth-ball" pridobi dodatno zalogo potencialne energije ? E str = mgh .

Če palico spustite, se bo vrnila v navpični položaj, kjer jo bo ustavila posebna stopnica. Ob predpostavki, da je sila trenja zelo majhna, lahko domnevamo, da med gibanjem palice na kroglo delujejo le gravitacijske in elastične sile. Na podlagi zakona o ohranjanju mehanske energije lahko pričakujemo, da bo kinetična energija žoge v trenutku prehoda iz začetnega položaja enaka spremembi njene potencialne energije:

Ko izračunamo kinetično energijo krogle in spremembo njene potencialne energije ter primerjamo dobljene rezultate, je mogoče eksperimentalno preveriti zakon o ohranjanju mehanske energije. Če želite izračunati spremembo potencialne energije krogle, morate na tehtnici določiti njeno maso m in z ravnilom izmeriti višino h dviga krogle.

Za določitev kinetične energije žoge je potrebno izmeriti njen modul hitrosti?. Da bi to naredili, je naprava pritrjena nad površino mize, palica s kroglo se potegne v stran do višine H + h in nato sprosti. Ko palica zadene stop, žoga skoči s palice.

Hitrost žoge se med padcem spremeni, vendar vodoravna komponenta hitrosti ostane nespremenjena in po velikosti enaka hitrosti? žoga v trenutku, ko palica zadene stop. Torej hitrost? kroglo v trenutku odloma palice lahko določimo iz izraza

V = l / t, kjer je l domet kroglice, t čas njenega padca.

Čas prostega padca t z višine H (glej sliko 1) je torej enak:

V = l / v 2H / g. Če poznamo maso kroglice, lahko najdemo njeno kinetično energijo: E k = mv 2/2 in jo primerjamo s potencialno energijo.

Delovni nalog

1. Napravo namestite na stojalo na višini 20-30 cm nad mizo, kot je prikazano na sliki. Postavite žogo z luknjo na palico in naredite predhodni poskus. Na mestu padca
kroglico, kos belega papirja zalepite z lepilnim trakom in ga prekrijte s listom ogljikovega papirja.

3. Ponovno položimo žogico na palico, palico premaknemo na stran, izmerimo višino dviga žoge h glede na začetni nivo in palico spustimo. Ko odstranite list ogljikovega papirja, določite razdaljo l med točko na mizi pod žogico v njenem začetnem položaju, ki jo najdemo pri navpični črti, in oznako na listu papirja na mestu, kjer žogica pade.

4. Izmerite višino žoge nad mizo v začetnem položaju. Tehtajte žogico in izračunajte spremembo njene potencialne energije? E p in kinetična energija Ek v trenutku, ko žoga prečka ravnotežni položaj.

5. Ponovite poskus z dvema drugim vrednostma višine h in naredite meritve in izračune. Rezultate vnesite v tabelo.

7. Primerjaj vrednosti sprememb potencialne energije krogle z njeno kinetično energijo in sklepaj o rezultatih svojega poskusa

Reshebnik pri fiziki za 9. razred (I.K. Kikoin, A.K. Kikoin, 1999),
nalogo №7
v poglavje" LABORATORIJSKA DELA».

meriti; 3) obremenitev iz sklopa po mehaniki; masa tovora je (0,100 ± 0,002) kg.

Materiali: 1) držalo;

2) stojalo z rokavom in nogo.

in energija vzmeti med njeno deformacijo se poveča za

Delovni nalog

Laboratorijsko delo št. 7 "Študij zakona ohranjanja mehanske energije"

LABORATORIJSKA DELA> številka 7

Namen dela: primerjati dve količini - zmanjšanje potencialne energije telesa, pritrjenega na vzmet, ko ta pade, in povečanje potencialne energije raztegnjene vzmeti.

1) dinamometer, katerega vzmet je 40 N / m; 2) ravnilo

Meriti; 3) obremenitev iz sklopa po mehaniki; masa tovora je (0,100 ± 0,002) kg.

Materiali: 1) držalo;

2) stojalo z rokavom in nogo.

Za delo se uporablja inštalacija, prikazana na sliki 180. Gre za dinamometer, ki je nameščen na stojalu z zaklepom 1.

Zapora skupaj z žično palico se mora pomakniti navzgor in označiti največji podaljšek vzmeti, enak razdalji od omejevalnika do zapora.

In energija vzmeti med njeno deformacijo se poveča za

Delovni nalog

1. Trdno pritrdite utež iz mehanskega kompleta na kavelj dinamometra.

2. Ročno dvignite utež, da razbremenite vzmet, in postavite zaponko na dno okova.

3. Sprostite breme. Ob padcu bo obremenitev raztegnila vzmet. Odstranite utež in izmerite največji raztezek x vzmeti z ravnilom glede na položaj držala.

4. Poskus ponovite petkrat.

6. Vnesite rezultate v tabelo:

7. Primerjaj odnos

Z enoto in sklepaj o napaki, s katero je bil preverjen zakon o ohranjanju energije.

Zakon ohranjanja mehanske energije. Celotna mehanska energija zaprtega sistema teles, ki delujejo z gravitacijskimi ali elastičnimi silami, ostane nespremenjena za vsa gibanja teles sistema.

Razmislite o takem telesu (v našem primeru vzvod). Nanjo delujeta dve sili: teža bremen P in sila F (prožnost vzmeti dinamometra), tako da je vzvod v ravnotežju in morajo biti momenti teh sil po modulu enaki njunemu medu. Definiramo absolutne vrednosti momentov sil F oziroma P:

Razmislite o uteži, pritrjeni na elastično vzmet, kot je prikazano na sliki. Najprej telo držimo v položaju 1, vzmet ni napeta in elastična sila, ki deluje na telo, je enaka nič. Nato telo spustimo in pod delovanjem gravitacije pade v položaj 2, v katerem je sila težnosti v celoti izravnana z elastično silo vzmeti, ko se podaljša za h (telo v tem trenutku miruje ).

Poglejmo spremembo potencialne energije sistema, ko telo preide iz položaja 1 v položaj 2. Pri premikanju iz položaja 1 v položaj 2 se potencialna energija telesa zmanjša za mgh, potencialna energija vzmeti pa se poveča od

Namen dela je primerjati ti dve vrednosti. Merilni instrumenti: dinamometer z vnaprej določeno hitrostjo vzmeti 40 N / m, ravnilo, utež iz kompleta po mehaniki.

Laboratorijske naloge 5. Študij zakona ohranjanja mehanske energije

1. Sestavite inštalacijo, prikazano na sliki.

2. Utež na nitih privežite na kavelj dinamometra (dolžina navoja 12-15 cm). Dinamometer namestite v objemko za stojalo na tolikšni višini, da breme, dvignjeno na kavelj, ob padcu ne doseže mize.

3. Po dvigu uteži, tako da je nit ohlapna, namestite zamašek na palico dinamometra blizu zadrževalnega nosilca.

4. Dvignite breme skoraj na kavelj dinamometra in izmerite višino tovora nad mizo (primerno je izmeriti višino, na kateri se nahaja spodnji rob tovora).

9. Primerjaj to razmerje z eno in zaključek zapiši v svoj laboratorijski zvezek; navedite, kakšne transformacije energije so se zgodile med gibanjem bremena navzdol.

Kazni prometne policije za prekoračitev hitrosti 2018 Tabela kazni za prekoračitev hitrosti. Rok in postopek plačila. Kako plačati hitrostno kazen s 50% popustom. Kako se pritožiti na kazen za hitrost. Preverjanje in plačevanje prometnih kazni Preverjanje informacij o kaznih, počakajte nekaj sekund Preseganje hitrosti od 20 [...]
Zvezni zakon o varstvenih dodatkih za otroke, mlajše od 15 let Naročnina - 2018 Od 1. APRILA se je odprlo NAROČNIŠKO DRUŽBO za 2. polovico leta 2018. CENA Okrožnega ČASOPISA "ZA ČAST BRAJCA" SE NI SPREMENILA - 325 RUB. 50 KOP Vserusko desetletje naročnine bo potekalo od 10. do 20. maja. V petek, 11. maja, in četrtek, 17. maja, na Solntsevskem [...]

Laboratorijske naloge 5. Študij zakona ohranjanja mehanske energije

1. Sestavite inštalacijo, prikazano na sliki.

3. Po dvigu uteži, tako da je nit ohlapna, namestite zamašek na palico dinamometra blizu zadrževalnega nosilca.

4. Dvignite breme skoraj na kavelj dinamometra in izmerite višino tovora nad mizo (primerno je izmeriti višino, na kateri se nahaja spodnji rob tovora).

5. Sprostite breme brez trzanja. Ob padcu bo teža raztegnila vzmet in držalo se bo premaknilo navzgor. Nato z roko raztegnite vzmet, tako da je zapah proti zadrževalni konzoli, izmerite in

6. Izračunajte: a) težo tovora; b) povečanje potencialne energije vzmeti c) zmanjšanje potencialne energije tovora .

7. Rezultate meritev in izračunov zapišite v tabelo, ki se nahaja v zvezku za laboratorijsko delo.

8. Poiščite pomen odnosa .

9. Primerjaj to razmerje z eno in zaključek zapiši v svoj laboratorijski zvezek; navedite, kakšne transformacije energije so se zgodile med gibanjem bremena navzdol.

Laboratorijska dela. 2014

Državna letalska tehnična univerza Ufa

Laboratorijsko delo št.13

(v fiziki)

Študij zakona ohranjanja mehanske energije

Fakulteta: IRT

Skupina: T28-120

Zaključil: V. V. Dymov

Preverjeno:

1. Namen dela: Preučevanje zakona o ohranjanju mehanske energije in preverjanje njegove veljavnosti z uporabo Maxwellovega nihala.

2. Naprave in pripomočki: Maxwellovo nihalo.

Osnova

Nastavljive noge

Stolpec, milimetrska lestvica

Fiksni spodnji nosilec

Premični nosilec

Elektromagnet

Fotoelektrični senzor št. 1

Ovratnik za nastavitev dolžine bifilarnega vzmetenja nihala

Fotoelektrični senzor št. 2

Zamenjani obroči
Milisekundna ura

3. Tabela z rezultati meritev in izračunov

3.1 Rezultati meritev

t, sek

m, kg

h maks , m

t cp , Z

J, kg * m 2

a, gospa 2

t 1 =2,185

t 2 =3,163

t 3 =2,167

m d =0,124

m O =0,033

m Za =0,258

h maks =0,4025

t sre =2,1717

t sre = 2,171 ± 0,008

J = 7,368 * 10 -4

a= 0,1707

a =0,1707 ± 0,001

3.2 Rezultati testa

№ izkušnje	t, sek	h, m	E n , J	E n , J	E k , J	E k , J
	t’=1,55	h’=0,205	E n ’=0,8337	E n ’=2,813810* -2	E k ’= 1,288
	t’’= 0	h’’=0,4025	E n ’’= 2,121 6		E k ’’= 0
	t’ ’ ’=2,1717	h’ ’ ’=0	E n ’’’=0		E k ’’ ’ = 2,12 19

4. Izračun rezultatov meritev in napak

4.1. Neposredno merjenje časa popolnega padca nihala

t 1 = 2,185 c.

t 2 = 3,163c.

t 3 = 2,167c.

4.2. Izračun povprečnega časa do popolnega padca

4.3. Izračun pospeška translacijskega gibanja nihala

l= 0,465 m - dolžina niti

R= 0,0525 m- polmer obroča

h= l- R-0,01 m = 0,4025 m- pot, ko nihalo pade

4.4. Izračun višine položaja nihala v trenutku t’

;

;
;

v’ - hitrost translacijskega gibanja v trenutku t’

- hitrost rotacijskega gibanja osi nihala v trenutku t’

r= 0,0045 m- polmer osi nihala

4.5. Izračun vztrajnostnega momenta nihala

J 0 – vztrajnostni moment osi nihala

m 0 = 0,033 kg – masa osi nihala

D 0 =
– premer osi nihalo

J d – vztrajnostni moment diska

m d = 0,124 kg – masa diska

D d =
– premer diska

J Za – vztrajnostni moment trim obroča

m Za = 0,258 kg – teža pritrdilnega obroča

D Za = 0,11 m - premer pritrdilnega obroča

4.6. Izračun potencialne energije nihala glede na os, ki poteka vzdolž osi

nihalo, na položaju v trenutku t’

4.7. Izračun kinetične energije nihala v trenutku t’

- kinetična energija translacijskega gibanja

- kinetična energija rotacijskega gibanja

4.8. Izračun napake neposrednih meritev

4.9. Izračun posrednih merilnih napak

5. Končni rezultati:

Celotna mehanska energija nihala v nekem trenutku je enaka E= E n + E k

Za poskus št. 1: E’= E n ’+ E k '= 0,8337J + 1,288J = 2,1217J

Za poskus številka 2: E’’= E n ’’+ E k '' = 2,1216J + 0 = 2,1216J

Za poskus številka 3: E’’’= E n ’’’+ E k '' '' = 0 + 2,1219J = 2,1219J

Iz teh poskusov sledi, da
(razlika v 10 -3 J zaradi nepopolnosti merilnih instrumentov), je torej zakon o ohranitvi skupne mehanske energije pravilen.

Laboratorijsko delo št. 2 Eksperimentalni študij zakona ohranjanja mehanske energije. Namen dela: naučiti se izmeriti potencialno energijo telesa, dvignjenega nad tlemi, in elastično deformirane vzmeti, primerjati dve vrednosti potencialne energije sistema. Oprema: stojalo s sklopko, laboratorijski dinamometer s spono, merilni trak, utež na niti. Navodila za delo. Za izvedbo dela sestavite namestitev, prikazano na sliki. Dinamometer je pritrjen na nogo stativa. Stopnja vzmeti je 40 N / m. Postopek za opravljanje dela. 1. Utež privežite na nit, drugi konec niti privežite na kavelj dinamometra. 2. Izmerite razdaljo l od kljuke dinamometra do težišča bremena. 3. Dvignite breme na višino kavlja dinamometra in ga sprostite. Med dvigovanjem bremena popustite vzmet in zategnite zamašek ob zadrževalni nosilec. 4. Odstranite utež in z ravnilom izmerite največji raztezek vzmeti l. 5. Poiščite višino padca tovora. Enako je h  l  l. 6. Izračunajte potencialno energijo sistema v prvem položaju bremena, torej pred začetkom padca, pri čemer za ničelno raven vzamete doktrino potencialne energije Δl bremena v končnem položaju: E p1  mgh  mg (l  l). V končnem položaju bremena je njegova potencialna energija nič. Potencialno energijo sistema v tem stanju določa samo energija elastično deformirane vzmeti: E p 2 kl 2  Izračunaj jo. 2 7. Rezultate meritev in izračunov vnesite v tabelo. Št. poskusa l, m Δl, mh, m hcr m, kg Еp1, J Еp2, J 1 2 3 4 5 8. Primerjaj vrednosti potencialne energije v prvem in drugem stanju sistema in sklepaj . Laboratorijsko delo št. 2 Eksperimentalni študij zakona ohranjanja mehanske energije. Namen dela: naučiti se izmeriti potencialno energijo telesa, dvignjenega nad tlemi, in elastično deformirane vzmeti, primerjati dve vrednosti potencialne energije sistema. Oprema: stojalo s sklopko, laboratorijski dinamometer s spono, merilni trak, utež na niti. Navodila za delo. Za izvedbo dela sestavite namestitev, prikazano na sliki. Dinamometer je pritrjen na nogo stativa. Stopnja vzmeti je 40 N / m. Postopek za opravljanje dela. 1. Utež privežite na nit, drugi konec niti privežite na kavelj dinamometra. 2. Izmerite razdaljo l od kljuke dinamometra do težišča bremena. 3. Dvignite breme na višino kavlja dinamometra in ga sprostite. Med dvigovanjem bremena popustite vzmet in zategnite zamašek ob zadrževalni nosilec. 4. Odstranite utež in z ravnilom izmerite največji raztezek vzmeti l. 5. Poiščite višino padca tovora. Enako je h  l  l. 6. Izračunajte potencialno energijo sistema v prvem položaju bremena, torej pred začetkom padca, pri čemer za ničelno raven vzamete doktrino potencialne energije Δl bremena v končnem položaju: E p1  mgh  mg (l  l). V končnem položaju bremena je njegova potencialna energija nič. Potencialno energijo sistema v tem stanju določa samo energija elastično deformirane vzmeti: E p 2 kl 2  Izračunaj jo. 2 7. Rezultate meritev in izračunov vnesite v tabelo. Št. poskusa l, m Δl, mh, m hcr m, kg Еp1, J Еp2, J 1 2 3 4 5 8. Primerjaj vrednosti potencialne energije v prvem in drugem stanju sistema in sklepaj .