Рейтинг: 5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Лабораторная работа № 

Тема: Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы: состоит в сравнении изменений потенциальной энергии груза, при-креплённого к пружине, и энергии пружины, растянутой под действием груза.

Оборудование:

  • штатив с муфтой и перекладиной;
  • динамометр;
  • 2 груза;
  • направляющая рейка.

Теоретическое обоснованиеlr9-n3

Изменение потенциальной энергии груза по отношению к какой-то поверхности определяется изменением его высоты относительно этой поверхности:
ΔЕ= mgh2 - mgh1 = mgΔh (1).

Изменение энергии пружины, если в исходном состоянии она не была деформирована, определяется её величиной в растянутом положении:
ΔЕп = kΔx22/2 - 0 = kΔx22/2 (2).

Если пружина удлиняется под действием падающего груза, то на основании закона сохранения энергии должно выполняться равенство:
ΔЕk = ΔЕп.

Указания к работе

1. На перекладине закрепите верхнюю часть корпуса динамометра и закрепите перекладину с помощью муфты на стержне. Динамометр вешается на перекладину за кольцо, которое непосредственно крепится к корпусу динамометра. Таким образом, избегается касание грузами основания штатива.

2. Установите направляющую рейку так, чтобы её шкала располагалась возможно ближе к указателю динамометра.

3. Подготовьте таблицу для записи результа-тов измерений и вычислени.

№ опыта х1, м х2, м Δх Δхср=h ΔЕk ΔЕп
 1

4. Определите положение указателя нерастянутой пружины динамометра на шкале - х1.

5. Подвесьте к динамометру два груза и, приподнимая их рукой, верните пружину в нерастянутое состояние. Отпустите грузы и заметьте по шкале положение указателя, соответствующее максимальному удлинению пружины - х2.

6. Вычислите удлинение пружины: Δх = хх2.

7. Повторите опыт 5-6 раз и вычислите среднее значение удлинения Δхср. Использование при дальнейших расчётах среднего значения удлинения позволит уменьшить влияние на результат случайных погрешностей, допущенных при проведении отдельных измерений положения указателя. Изменение длины пружины соответствует изменению высоты грузов, поэтому Δхср = h.

8. Определите общую массу грузов (масса груза указана на его поверхности) и, пользуясь формулой (1), вычислите изменение потенциальной энергии грузов ΔЕп.

9. Вычислите по формуле (2) изменение энергии пружины. При этом учитывают, что жёсткость пружины динамометра к = 40Н/м.

10.Сравните изменение энергии грузов и пружины и сделайте вывод о сохранении полной механической энергии системы грузы-пружина.

 

Добавить комментарий

Все в рамках приличия и законодательства РФ...


Защитный код
Обновить

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