Рейтинг: 3 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Лабораторная работа № 

Тема: Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.

Цель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с помощью простого механизма (наклонной плоскости), меньше полной.

Оборудование:

  • направляющая рейка и каретка;
  • динамометр;
  • штатив с муфтой и перекладиной;
  • набор грузов;
  • линейка.

Указания к работе

1. С помощью перекладины и муфты закрепите направляющую рейку в штативе так, чтобы один ее конец упирался в стол, а другой был бы приподнят над столом на высоту 15-20 см.

2. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

Вес каретки
P1,H
Вес грузов
P2, H
Вес каретки с грузом
P1+P2, H
Высота подъема
h, м
Работа при вертикальном подъеме
A1, Дж
Сила тяги
Fт, Н
Путь по поверхности
S, м
Работа при движении по поверхности
A2, Дж
КПД
A1/A2*100%
1
2
3
4

3. Подвесьте каретку к динамометру и определите её вес - Р1.

4. Подвесьте к динамометру два груза и определите их суммарный вес - Р2.

5. Положите каретку на нижнюю часть направляющей рейки. Линейкой измерьте, на какой высоте над столом находится верхний край каретки и положение этого края на шкале направляющей рейки.

7-142

6. Подцепите к каретке динамометр и плавно потяните за него так, чтобы каретка стала бы двигаться равномерно вверх по направляющей рейке. Замерьте при этом силу тяги, которую покажет динамометр. Перемещают каретку до тех пор, пока она не окажется в крайнем верхнем положении.

7. После того, как движение каретки прекратится, вновь измерьте высоту верхнего края каретки над столом и её положение на направляющей рейке.

8. По разности высот верхнего края каретки до начала движения и после остановки определите высоту, на которую она поднялась - h. Полученное значение высоты выразите в метрах и занесите в таблицу.

9. Определите путь S, пройденный кареткой по наклонной плоскости как расстояние между начальным и конечным положением края каретки на направляющей рейке. Измеренный путь выразите в метрах и занесите его значение в таблицу.

10. Вычислите работу, которую необходимо совершить для подъёма каретки с грузами вверх по вертикали - A1. Для равномерного движения тела вертикально вверх к нему нужно приложить силу F, равную по величине весу тела Р. Так как F = Р, то работа А этой силы может быть найдена как A1=P*h, где h - высота подъема, а Р - суммарный вес каретки и грузов.

11. Вычислите работу А2, которую совершили, поднимая тело на ту же высоту, перемещая его вдоль наклонной плоскости. При равномерном движении каретки вдоль плоскости на неё действовала сила тяги, которая была измерена динамометром. Под действием этой силы каретка прошла путь S, который тоже уже измерен. Следовательно, А2 можно определить, подставив в формулу А2 = Fт*S известные величины силы и пути.

12. Вычислите КПД - коэффициент полезного действия наклонной плоскости. В проделанном опыте наклонная плоскость использовалась для поднятия каретки с грузами на некоторую высоту. Полезная работа А2 состояла в подъёме груженой каретки по вертикали на высоту наклонной плоскости. Чтобы переместить каретку на эту высоту её тянули вдоль плоскости и затратили на это работу А2. Поскольку обе работы уже вычислены, можно рассчитать и коэффициент полезного действия наклонной плоскости.

 

Добавить комментарий

Все в рамках приличия и законодательства РФ...


Защитный код
Обновить

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter