Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Практическая работа "ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ"

Практическая работа "ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ"


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

Практическая работа


ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ


Цель работы: экспериментальная проверка закона сохранения ме­ханической энергии.

Приборы и материалы: два штатива с муфтами и лапками, динамометр, линейка измерительная, шар, нитки.

Краткие теоретические сведения

Если в замкнутой системе отсутствует сила трения, а действуют только консервативные силы (сила упругости и сила всемирного тяготения), то полная механическая энергия системы сохраняется при любых взаимодействиях тел системы. На сколько уменьшается энергия одного тела, на столько же увеличивается энергия других тел системы. Если уменьшается потенциальная энергия, то на столько же увеличивается кинетическая энергия и наоборот.

Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей (или над нулевым уровнем), равна:

ЕП = mgh, где т — масса тела, g — ускорение свободного падения,

h — высота над нулевым уровнем.

Кинетическая энергия движущегося тела равна: Ек=mv2/2

т — масса тела, vскорость тела.




Выполнение работы.


  1. Соберите установку, изображенную на рисунке.



hello_html_6f4498fa.png



  1. Отодвиньте шар на столько, чтобы динамометр показывал при­мерно 2—4 Н.

  2. Запишите показания динамометра.

  3. Отпустите шар, при этом потенциальная энергия пружины пере­ходит в кинетическую энергию шара. Заметьте место его падения. Повторите опыт 5 раз. Найдите среднее значение Sср

Sср =(S1+S2+S3+ S4+ S5)/5

  1. 5. Измерьте удлинение пружины при показании динамометра F из пункта 3.

  2. Вычислите потенциальную энергию растянутой пружины:

Еп =kx2/2=Fx/2

  1. Измерьте массу шара.

  2. Измерьте высоту h, с которой падал шар.







  1. Вhello_html_6f1fed75.pngычислите скорость шара в момент начала движения. Для это­го воспользуйтесь формулами движения тела, брошенного горизонтально с высоты h. S = vt , h=gt2/2 , отсюда

v=S/t a t= 2h/g, и v=S g/2h (таким образом

начальная скорость движения выражается через измеряемые в опыте величины) g=9,8м/с2

  1. Вычислите кинетическую энергию шара в начале движения:

Ек=mv2/2=mS2g/4h


  1. Результаты вычислений занесите в таблицу.

    Fупр(Н)

    х(м)

    Sср(м)

    m(кг)

    h(м)

    v(м/с)

    Eк(Дж)

    Eп(Дж)

    Eк/Eп










  2. Сравните Eк/Eп с единицей.

  3. Оцените относительную погрешность: ε=1-Eк/Eп

  4. Оцените абсолютную погрешность потенциальной энергии растянутой пружины.

∆ЕппεЕп

Еп =Fx/2

εЕ F+εx =∆F/F+∆x/x


  1. Оцените абсолютную погрешность кинетической энергии шара.

∆Ек к εЕк

Ек = mS2g/4h

εЕк =εm + 2εср +εq +εh

Погрешностями εm εh εq по сравнению с погрешностью εSср можно пренебречь

εЕк 2ε =2∆Sср/S

  1. Сделайте вывод о проделанной роботе.



Контрольные вопросы:

  1. Сформулируйте условия, при которых выполняется закон сохранения механической энергии.

  2. Сформулируйте теорему о кинетической энергии.

  3. Сформулируйте закон сохранения и преобразования энергии.













Автор
Дата добавления 20.11.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров452
Номер материала ДВ-174387
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх