ТЕМА: Вивчення закону збереження механічної енергії.
НАВЧАЛЬНА МЕТА: експериментально порівняти зміни потенціальної енергії і тягарця і потенціальної енергії пружини.
ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ: штатив із муфтою та затискачем, динамометр із фіксатором, тягарець, міцна нитка, лінійка.
ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПЛОЖЕННЯ
Під час піднімання підвішеного до гачка динамометра тягарця так, щоб пружина динамометра не розтягувалася (тям с гарець піднімають рукою), потенціальна енергія тягарця відносно, наприклад, поверхні стола, дорівнюватиме mgh. Під час падіння тягарця (опускання на відстань х = h) його потенціальна енергія зменшиться на Ет = mgh, а енергія
пружини під час її деформації зросте на Еп = —кх2/2. Завдання полягає в порівнянні Ет та Еп
ХІД РОБОТИ
1 Зберіть установку, зображену на рисунку.
2 Прив'яжіть тягарець на нитці до гачка динамометра. Закріпіть динамометр у затискачі штатива на такій висоті, щоб тягарець, піднятий до гачка, в разі падіння не діставав до столу.
3 Піднявши тягарець так, щоб нитка провисала, встановіть фіксатор на стержні динамометра поблизу обмежувальної скоби.
4 Підніміть тягарець майже до гачка динамометра і виміряйте висоту h1 тягарця над столом (зручно вимірювати висоту, на якій розташована нижня грань тягарця).
5 Відпустіть тягарець без поштовху. Падаючи, тягарець розтягне пружину, і фіксатор переміститься по стержню вгору Потім, розтягши рукою пружину так, щоб фіксатор опинився біля обмежувальної скоби, виміряйте F, х і h2. Результати занести до таблиці, дослід виконати три рази.
6 Обчисліть: а) вагу тягарця Р = mg; б) збільшення потенціальної енергії пружини ; в) зменшення потенціальної енергії тягарця .
7 Результати вимірювань і обчислень запишіть до таблиці.
8 Знайдіть значення відношення
9 Порівняйте одержане відношення з одиницею і запишіть зроблений висновок, відзначте, які перетворення енергії відбувалися під час руху тягарця вниз.
Номер досліду | F, Н | h1, м | h2, м | x, м | P, Н | Eпр, Дж | ΔEтяг, Дж | |
1. | ||||||||
2. | ||||||||
3. |
ЗМІСТ ЗВІТУ
1 Мета роботи
2 Обладнання
3 Таблиці з дослідженнями та розрахунками
4 Розрахунки
5 Висновки
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ:
1 Що називають роботою
2 Що називають енергією
3 Сформулювати закон збереження механічної енергії
4 Що називають замкненою системою координат
5 Що показує сума потенціальної і кінетичної енергії
6 Що називають кінетичною енергією