Практическое занятие №4. Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости.
3.2.16.1. Текст практической работы№4.
Цель работы: Сравнить экспериментально уменьшение потенциальной энергии пружины с увеличением кинетической энергии тела, связанного с пружиной.
Приборы и материалы: штатив, динамометр, шарик на нити, лист белой и лист копировальной бумаги, сантиметровая лента, весы.
Теоретическая часть.
Н а основании закона сохранения и превращения механической энергии при взаимодействии тел силами упругости изменение потенциальной энергии растянутой пружины должно быть равно изменению кинетической энергии тела, связанного с пружиной, взятому с обратным знаком. Для проверки этого утверждения можно воспользоваться установкой, изображённой на рисунке. Закрепив динамометр в лапке штатива, прикрепляют нить с шариком к пружине и натягивают ее, держа нить горизонтально. Когда шар отпускают, он под действием силы упругости приобретает скорость V. При этом потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию шарика . Скорость шарика можно определить, измерив, дальность его полета S при падении его с высоты Н по параболе. Из выражений следует, что
, а .
Целью данной работы является проверка равенства: . С учётом равенства kx=Fупр, получим:
Ход работы.
Соберите установку (см. рис.). На место падения шарика положите лист белой, а сверху лист копировальной бумаги.
Соблюдая горизонтальность нити натянуть пружину динамометра до значения 1 Н. Отпустить шарик и по отметке на листе белой бумаги найти дальность его полёта. Повторить опыт три раза и найти среднее расстояние S.
Измерьте деформацию пружины при силе упругости 1 Н и вычислите потенциальную энергию пружины.
Повторите п.2,3 задавая силу упругости 2 Н и З Н соответственно.
Измерьте массу шарика и вычислите увеличение его кинетической энергии.
Результаты занесите в таблицу.
По результатам работы сделайте выводы.
-
№
|
Fупр, Н
|
х, м
|
Ер, Дж
|
m, кг
|
Н, м
|
S, м
|
Ek, Дж
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответьте на вопросы:
а) в каких случаях выполняется закон сохранения механической энергии?
б) чем можно объяснить неточное выполнение исследуемых равенств?
Достарыңызбен бөлісу: |