Изучаване на закона за запазване на механичната енергия. Заключение лабораторна работа изучаване на закона за запазване на механичната енергия Изучаване на закона за запазване на механичната енергия

Документът е избран за прегледЛабораторни упражнения 2.docx

Средно училище MBOU, Лазарев, Николаевски район, Хабаровска територия
Изпълнил: учителят по физика Т. А. Князева

Лабораторна работа №2. 10 клас

Изучаване на закона за запазване на механичната енергия.

Цел на работата: ще се научат да измерват потенциалната енергия на повдигнато над земята тяло и еластично деформирана пружина и да сравняват две стойности на потенциалната енергия на системата.

Оборудване: статив със съединител и краче, лабораторен динамометър с ключалка, рулетка, тежест на конец с дължина около 25 см.

Определете теглото на топката F 1 = 1 N.

Разстоянието l от куката на динамометъра до центъра на тежестта на топката е 40 cm.

Максимално удължение на пружината l =5 cm.

Сила F =20 N, F /2=10 N.

Височина на падане h = l + l =40+5=45cm=0,45m.

E p1 = F 1 x (l + l) = 1Нх0,45 m = 0,45 J.

E p2 = F /2x L =10Nx0.05m=0.5J.

Въвеждаме резултатите от измерванията и изчисленията в таблицата:

Лабораторна работа „Изучаване на закона за запазване на механичната енергия“

Побързайте да се възползвате от отстъпки до 50% за курсове Infourok

ИЗУЧАВАНЕ НА ЗАКОНА ЗА ЗАПАЗВАНЕ НА МЕХАНИЧНАТА ЕНЕРГИЯ

Цел на работата:установете експериментално, че общата механична енергия на затворена система остава непроменена, ако между телата действат само гравитационни и еластични сили.

Оборудване:устройство за демонстриране на независимостта на силите; везни, теглилки, линийка за измерване; отвес; бяла и копирна хартия; статив за фронтална работа.

Експерименталната постановка е показана на фигурата. Когато прът А се отклони от вертикално положение, топката в края си се издига на определена височина h спрямо първоначалното ниво. В същото време системата от взаимодействащи тела „Земна топка“ придобива допълнителен резерв от потенциална енергия ? д стр = mgh .

Ако прътът бъде пуснат, той ще се върне във вертикално положение, където ще бъде спрян от специален ограничител. Като се има предвид, че силата на триене е много малка, можем да приемем, че по време на движението на пръта върху топката действат само гравитационни и еластични сили. Въз основа на закона за запазване на механичната енергия можем да очакваме, че кинетичната енергия на топката в момента, в който тя премине първоначалната позиция, ще бъде равна на промяната в нейната потенциална енергия:

Чрез изчисляване на кинетичната енергия на топката и промяната в нейната потенциална енергия и сравняване на получените резултати можете експериментално да проверите закона за запазване на механичната енергия. За да изчислите промяната в потенциалната енергия на топка, трябва да определите нейната маса t на скала и да измерите височината h на издигане на топката с линийка.

За да се определи кинетичната енергия на топката, е необходимо да се измери величината на нейната скорост?. За да направите това, устройството се укрепва над повърхността на масата, прътът с топката се премества настрани на височина H + h и след това се освобождава. Когато прътът удари ограничителя, топката скача от пръта.

Скоростта на топката се променя по време на падане, но хоризонталната компонента на скоростта остава непроменена и равна по големина на скоростта? топката в момента, в който прътът удари ограничителя. Следователно скоростта? топката в момента на освобождаването й от пръта може да се определи от израза

V = l / t, където l е обхватът на полета на топката, t е времето на нейното падане.

Времето t на свободно падане от височина H (виж фиг. 1) е равно на: следователно

V = l / v 2Н/g. Познавайки масата на топката, можете да намерите нейната кинетична енергия: E k = mv 2 /2 и да я сравните с потенциалната енергия.

Работен ред

1. Монтирайте устройството на статив на височина 20-30 см над масата, както е показано на фигурата. Поставете топката с дупката върху пръта и направете предварителен опит. На мястото на катастрофата
топка, закрепете лист бяла хартия с лепяща лента и го покрийте с лист хартия за копиране.

3. Поставете топката обратно на пръта, преместете пръта настрани, измерете височината на топката h спрямо първоначалното ниво и освободете пръта. След като извадите лист хартия за копиране, определете разстоянието l между точката на масата под топката в първоначалното й положение, намерена от отвеса, и маркировката на листа хартия на мястото, където топката е паднала.

4. Измерете височината на топката над масата в начална позиция. Претеглете топката и изчислете промяната в нейната потенциална енергия? E p и кинетична енергия Ek в момента, в който топката преминава през равновесното положение.

5. Повторете експеримента за две други стойности на височина h и направете измервания и изчисления. Въведете резултатите в таблицата.

7. Сравнете стойностите на промените в потенциалната енергия на топката с нейната кинетична енергия и направете заключение за резултатите от вашия експеримент

Учебник по физика за 9 клас (И.К. Кикоин, А.К. Кикоин, 1999 г.),
задача №7
към главата " ЛАБОРАТОРНИ РАБОТИ».

измерване; 3) тегло от комплекта механика; масата на товара е (0,100 ±0,002) kg.

Материали: 1) фиксатор;

2) статив със съединител и крак.

а енергията на пружината при нейната деформация нараства с

Работен ред

Лабораторна работа № 7 „Изучаване на закона за запазване на механичната енергия“

ЛАБОРАТОРНИ РАБОТИ> номер 7

Цел на работата: сравнете две количества - намаляване на потенциалната енергия на тяло, прикрепено към пружина, когато пада, и увеличаване на потенциалната енергия на опъната пружина.

1) динамометър с твърдост на пружината 40 N/m; 2) владетел

Измерване; 3) тегло от комплекта механика; масата на товара е (0,100 ±0,002) kg.

Материали: 1) фиксатор;

2) статив със съединител и крак.

За работа се използва инсталацията, показана на фигура 180. Това е динамометър, монтиран на статив с ключалка 1.

Пружината на динамометъра завършва с телена пръчка с кука. Резето (показано отделно в уголемен мащаб - обозначено с цифра 2) е лека коркова пластина (размери 5 X 7 X 1,5 mm), изрязана с нож до центъра. Поставя се върху телта на динамометъра. Фиксаторът трябва да се движи по протежение на пръта с малко триене, но все пак трябва да има достатъчно триене, за да предотврати падането на фиксатора от само себе си. Трябва да се уверите в това, преди да започнете работа. За да направите това, резето е монтирано в долния ръб на скалата на ограничителната скоба. След това опънете и отпуснете.

Резето заедно с пръта трябва да се издигне нагоре, маркирайки максималното удължение на пружината, равно на разстоянието от ограничителя до резето.

Ако повдигнете товар, висящ на куката на динамометър, така че пружината да не е опъната, тогава потенциалната енергия на товара по отношение например на повърхността на масата е равна на mgH. Когато товарът падне (спускане на разстояние x = h), потенциалната енергия на товара ще намалее с

И енергията на пружината по време на нейната деформация се увеличава с

Работен ред

1. Поставете тежестта от механичния комплект здраво върху куката на динамометъра.

2. Повдигнете тежестта на ръка, разтоварвайки пружината, и монтирайте ключалката в долната част на скобата.

3. Освободете товара. Тъй като тежестта пада, тя ще разтегне пружината. Отстранете тежестта и използвайте линийка, за да измерите максималното удължение x на пружината, като използвате позицията на резето.

4. Повторете експеримента пет пъти.

6. Въведете резултатите в таблицата:

7. Сравнете отношението

С единство и направете заключение за грешката, с която е тестван законът за запазване на енергията.

Закон за запазване на механичната енергия. Общата механична енергия на затворена система от тела, взаимодействащи с гравитационни или еластични сили, остава непроменена при всяко движение на телата на системата

Нека разгледаме такова тяло (в нашия случай лост). Върху него действат две сили: теглото на товарите P и силата F (еластичността на пружината на динамометъра), така че лостът е в равновесие и моментите на тези сили трябва да бъдат еднакви по големина. Определяме абсолютните стойности на моментите на силите F и P, съответно:

Помислете за маса, прикрепена към еластична пружина по начина, показан на фигурата. Първо, държим тялото в позиция 1, пружината не е опъната и еластичната сила, действаща върху тялото, е нула. След това освобождаваме тялото и то попада под въздействието на гравитацията в положение 2, при което силата на гравитацията се компенсира напълно от еластичната сила на пружината, когато тя се удължи с h (в този момент тялото е в покой ).

Нека разгледаме промяната в потенциалната енергия на системата, когато тялото се премести от позиция 1 в позиция 2. При преместване от позиция 1 в позиция 2 потенциалната енергия на тялото намалява с количеството mgh, а потенциалната енергия на пролетта се увеличава с количеството

Целта на работата е да се сравнят тези две величини. Измервателни уреди: динамометър с предварително позната твърдост на пружината 40 N/m, линийка, тежест от механичен комплект.

Напредък на лабораторната работа 5. Изучаване на закона за запазване на механичната енергия

1. Сглобете инсталацията, показана на фигурата.

2. Завържете тежест на връв към куката на динамометър (дължина на връвта 12-15 см). Прикрепете динамометъра към скобата на статива на такава височина, че тежестта, повдигната към куката, да не достигне масата, когато бъде изпусната.

3. След повдигане на товара, така че конецът да провисне, монтирайте скобата върху пръта на динамометъра близо до ограничителната скоба.

4. Повдигнете товара почти до куката на динамометъра и измерете височината на товара над масата (удобно е да измерите височината, на която се намира долният ръб на товара).

9. Сравнете полученото съотношение с единица и запишете заключението си в лабораторната си тетрадка; посочете какви енергийни трансформации са настъпили, когато товарът се е преместил надолу.

• Глоби на КАТ за превишена скорост 2018 Таблица с глоби за превишена скорост. Срок и ред на плащане. Как да платя глоба за превишена скорост с 50% отстъпка. Как да обжалвам глоба за превишена скорост. Проверка и плащане на глоби от КАТ Проверяваме информация за глоби, моля изчакайте няколко секунди Превишена скорост над 20 […]
• Федерален закон за обезщетения за отглеждане на деца под 15-годишна възраст Абонамент - 2018 г. ОТ 1 АПРИЛ, АБОНАНТНА КОМПАНИЯ беше открита за 2-рата ПОЛОВИНА НА 2018 г. ЦЕНАТА ЗА ОБЛАСТНИЯ ВЕСТНИК „ЗА ЧЕСТТА НА ГРОВЕРА” НЕ Е ПРОМЕНЕНА - 325 RUB. 50 COP Общоруският десетдневен абонаментен период ще се проведе от 10 до 20 май. В петък, 11 май, и четвъртък, 17 май, в Солнцевски […]
Онлайн изпит по правилата за движение 2018 за категории A B M на пътна полиция / билети за КАТ Теоретичен курс за обучение по билети за правила за движение от категории „A“, „B“, „M“ и подкатегории „A1“, „B1“ за подготовка за изпита в КАТ (Пътна полиция) или за самопроверка на познаване на правилата за движение. Всеки от 40-те билета се състои от четири тематични блока, всеки […] Малко хора пътуват леко. Почти винаги има нужда да вземете някои неща със себе си. За въздушни пътувания в Aeroflot има правила за въздушен превоз на пътници и багаж. Това са тези, за които ще говорим. Първо, нека да разберем какво е багаж и ръчен багаж в Aeroflot. Ръководство […]

Автономна институция

професионално образование

Ханти-Мансийски автономен окръг - Югра

"ПОЛИТЕХНИЧЕСКИ КОЛЕЖ СУРГУТ"

Кузмаул Мария Сергеевна, учител по физика

Тема на урока: Лабораторна работа № 3 " Изучаване на закона за запазване на механичната енергия."

Тип урок: лабораторно-практ

Техники: "Летно списание", обяснително и илюстративно, алгоритмизация.

Целта на урока: изучаване на закона за запазване на енергията по време на практическа работа

Цели на урока:

Образователни:

научите как да използвате инструменти и да вземате показания от инструменти

научи как да измерва потенциалната енергия на тяло, повдигнато над земята и деформирана пружина; сравнете две стойности на потенциалната енергия на системата.

Образователни:

развитие на мисленето на учениците, формиране у тях самостоятелно да придобиват и прилагат знания, да наблюдават и обясняват физически явления;

развитие на способността за анализ и правене на заключения въз основа на експериментални данни.

Образователни:

насърчават учениците да преодоляват трудностите в процеса на умствена дейност, насърчават толерантността и колективизма;

формиране на познавателен интерес към физиката и техниката.

Форми на организиране на образователни дейности: челен; индивидуален; група

Очакван резултат от урока:

В резултат на учебните дейности, в планиран урок, учениците трябва:

Затвърдете знанията по темата „Законът за запазване на енергията и неговото приложение“.

Показва умения за индивидуална работа и групова работа;

Подобряване на придобитите преди това умения и способности при провеждане на експерименти чрез използване на физически инструменти и измервателни уреди за измерване на физически величини: сила на триене, телесно тегло.

Развийте способността да анализирате, да съставяте отчет за извършената работа и да правите заключения въз основа на получените резултати.

УМК: мултимедиен проектор, статив с куплунг и краче; лабораторен динамометър; владетел; натоварване с маса m върху нишка с дължина l, описания на лабораторните работи.

План на урока:

1. Организационен момент - 2 минути(Име на темата, цели)

2. Актуализация - 8 мин

Проверка на лични данни – фронтално проучване – 3 мин.

Какво е потенциална енергия? Видовете му?

Какво е кинетична енергия?

Какво е обща механична енергия?

Назовете закона за запазване на механичната енергия.

Техника "Дневник" - попълване на графата какво знам! (Колективен разговор) - 5 мин

3. Извършване на лабораторна работа - 50 мин.

Провеждане на обучение по безопасност;

Изучаване на l/r (запознайте учениците с инструменти, обърнете внимание на реда на работа).

регистрация на работата на учениците в тетрадки: тема, цел, оборудване, ред на работа.

изпълнението на работата на учениците, учителят контролира работата по групи.

Анализ и заключение върху работата.

4. Закопчаване - 10 мин.

Учениците отговарят на въпроси индивидуално писмено.

5. Рефлексия. - 8 мин.

Върнете се към целта на урока: обсъдете как силата на триене зависи от теглото на тялото?

Попълване на бордовия дневник.

Въпроси към групите:

„Кой мисли, че е работил активно в клас? Вдигнете ръце“

Смятате ли, че сте постигнали правилния резултат?

6. Домашна работа: научете § - 2 минути.

Лабораторна работа №3Приложение 1.

Предмет: Изучаване на закона за запазване на механичната енергия.

Цел на работата: да се научат да измерват потенциалната енергия на повдигнато над земята тяло и деформирана пружина; сравнете две стойности на потенциалната енергия на системата..

Оборудване: статив със съединител и краче; лабораторен динамометър; владетел; претегляне на товара мна дължина на нишката л.

Теоретична част

Експериментът се провежда с тежест, прикрепена към единия край на нишка с дължина л. Другият край на конеца се завързва за куката на динамометъра. Ако повдигнете товара, пружината на динамометъра става недеформирана и стрелката на динамометъра показва нула, докато потенциалната енергия на товара се дължи само на гравитацията. Товарът се освобождава и той пада надолу, разтягайки пружината. Ако вземем най-ниската точка, която то достига при падане като нулево ниво на референтна потенциална енергия на взаимодействие на тялото със Земята, тогава е очевидно, че потенциалната енергия на тялото в гравитационното поле се трансформира в потенциална енергия на деформация на пружината на динамометъра:
mg (l+Δl) = kΔl 2 /2 , Където Δl- максимално удължение на пружината, к- неговата твърдост.

Трудността на експеримента се състои в точното определяне на максималната деформация на пружината, тъй като тялото се движи бързо.

Инструкции за употреба

За да завършите работата, сглобете инсталацията, показана на фигурата. Динамометърът е фиксиран в крака на статива.

1. Завържете тежест към конец, завържете другия край на конеца към куката на динамометър и измерете теглото на товара Е T = mg(в този случай теглото на товара е равно на неговата гравитация).

2. Измерете дължината лрезба, върху която е прикрепен товарът.

3. Повдигнете товара до точка 0 (отбелязана на динамометъра).

4. Освободете товара, измерете максималната еластична сила с динамометър Е ynpи линийка за максимално разтягане на пружината Δl, като го броим от нулевото деление на динамометъра.

5. Изчислете височината, от която пада товарът: h = l + Δl(това е височината, на която се измества центърът на тежестта на товара).

6. Изчислете потенциалната енергия на повдигнатия товар Е" П = mg(l + Δl).

7. Изчислете енергията на деформирана пружина Е" П = kΔl 2 /2, Където k = F контрол /Δl

Заместване на израза за квъв формулата за енергия Е" Пполучаваме Е" П = ;F контрол Δl/2

8. Въведете резултатите от измерванията и изчисленията в таблицата.

9. Сравнете енергийните стойности Е" ПИ Е" П. Помислете защо стойностите на тези енергии не съвпадат точно.

10. Направете заключение за свършената работа.

Лабораторна работа № 2 Експериментално изследване на закона за запазване на механичната енергия. Цел на работата: научете се да измервате потенциалната енергия на тяло, повдигнато над земята, и еластично деформирана пружина, сравнете две стойности на потенциалната енергия на системата. Оборудване: статив със съединител, лабораторен динамометър с ключалка, измервателна лента, тежест на конец. Насоки за работа. За да завършите работата, сглобете инсталацията, показана на фигурата. Динамометърът е фиксиран в крака на статива. Коравината на пружината е 40 N / м. Процедура за извършване на работата. 1. Завържете тежест на конец, завържете другия край на конеца за куката на динамометър. 2. Измерете разстоянието l от куката на динамометъра до центъра на тежестта на товара. 3. Повдигнете тежестта до височината на куката на динамометъра и я освободете. Когато повдигате товара, отпуснете пружината и закрепете скобата близо до ограничителната скоба. 4. Отстранете тежестта и, като използвате позицията на ключалката, измерете максималното удължение l на пружината с линийка. 5. Намерете височината на падане на товара. То е равно на h  l  l. 6. Изчислете потенциалната енергия на системата в първото положение на товара, т.е. преди началото на падането, като за нулево ниво вземете потенциалната енергия Δl на товара в крайната му позиция: E p1  mgh  mg(l  l) . В крайното положение на товара потенциалната му енергия е нула. Потенциалната енергия на системата в това състояние се определя само от енергията на еластично деформираната пружина: E ​​p 2 kl 2  Изчислете я. 2 7. Въведете резултатите от измерванията и изчисленията в таблицата. Опит № l, m Δl, m h, m hср m, kg Еp1, J Еp2, J 1 2 3 4 5 8. Сравнете стойностите на потенциалната енергия в първо и второ състояние на системата и направете заключение. Лабораторна работа № 2 Експериментално изследване на закона за запазване на механичната енергия. Цел на работата: научете се да измервате потенциалната енергия на тяло, повдигнато над земята, и еластично деформирана пружина, сравнете две стойности на потенциалната енергия на системата. Оборудване: статив със съединител, лабораторен динамометър с ключалка, измервателна лента, тежест на конец. Насоки за работа. За да завършите работата, сглобете инсталацията, показана на фигурата. Динамометърът е фиксиран в крака на статива. Коравината на пружината е 40 N / м. Процедура за извършване на работата. 1. Завържете тежест на конец, завържете другия край на конеца за куката на динамометър. 2. Измерете разстоянието l от куката на динамометъра до центъра на тежестта на товара. 3. Повдигнете тежестта до височината на куката на динамометъра и я освободете. Когато повдигате товара, отпуснете пружината и закрепете скобата близо до ограничителната скоба. 4. Отстранете тежестта и, като използвате позицията на ключалката, измерете максималното удължение l на пружината с линийка. 5. Намерете височината на падане на товара. То е равно на h  l  l. 6. Изчислете потенциалната енергия на системата в първото положение на товара, т.е. преди началото на падането, като за нулево ниво вземете потенциалната енергия Δl на товара в крайната му позиция: E p1  mgh  mg(l  l) . В крайното положение на товара потенциалната му енергия е нула. Потенциалната енергия на системата в това състояние се определя само от енергията на еластично деформираната пружина: E ​​p 2 kl 2  Изчислете я. 2 7. Въведете резултатите от измерванията и изчисленията в таблицата. Опит № l, m Δl, m h, m hср m, kg Еp1, J Еp2, J 1 2 3 4 5 8. Сравнете стойностите на потенциалната енергия в първо и второ състояние на системата и направете заключение.

Уфимски държавен авиационен технически университет

Лабораторна работа №13

(по физика)

Изучаване на закона за запазване на механичната енергия

Факултет: IRT

Група: Т28-120

Изпълнено от: Dymov V.V.

Проверено:

1. Цел на работата: Изучете закона за запазване на механичната енергия и проверете валидността му с помощта на махалото на Максуел.

2. Инструменти и принадлежности: Махало на Максуел.

База

Регулируеми крачета

Колона, милиметрова скала

Фиксирана долна скоба

Подвижна скоба

Електромагнит

Фотоелектрически сензор №1

Копче за регулиране на дължината на бифилното окачване на махалото

Фотоелектрически сензор №2

1. Резервни пръстени

   Милисекунден часовник

3. Таблица с резултатите от измерванията и изчисленията

3.1 Резултати от измерването

3.2 Експериментални резултати

4. Изчисляване на резултатите от измерванията и грешките

4.1. Директно измерване на времето, необходимо на махалото да падне напълно

T 1 =2.185c.

T 2 =3.163c.

T 3 =2,167c.

4.2. Изчисляване на средното време на пълно падане

4.3. Изчисляване на ускорението на постъпателното движение на махало

л=0,465m –дължина на нишката

Р=0,0525m– радиус на пръстена

ч= л- Р-0.01m=0.4025m– път при падане на махалото

4.4. Изчисляване на височината на махалото в момента T’

;

;
;

v’ – транслационна скорост в момента T’

- скорост на въртеливо движение на оста на махалото в момента T’

r=0,0045m– радиус на оста на махалото

4.5. Изчисляване на инерционния момент на махало

Дж 0 – инерционен момент на оста на махалото

м 0 =0,033 кг – маса на оста на махалото

д 0 =
– диаметър на оста махало

Дж д – инерционен момент на диска

м д =0,124 кг – дискова маса

д д =
– диаметър на диска

Дж Да се – инерционен момент на покриващия пръстен

м Да се =0,258 кг – тегло на покриващия пръстен

д Да се =0,11m –диаметър на капака на пръстена

4.6. Изчисляване на потенциалната енергия на махало около ос, минаваща покрай оста

махало, в позиция в момента на времето T’

4.7. Изчисляване на кинетичната енергия на махало в даден момент от време T’

-кинетична енергия на постъпателно движение

-кинетична енергия на въртеливото движение

4.8. Изчисляване на грешката на директните измервания

4.9. Изчисляване на грешките на косвените измервания

5. Крайни резултати:

Общата механична енергия на махалото в даден момент от време е равна на д= д н + д к

За експеримент № 1: д’= д н ’+ д к '=0,8337J+1,288J=2,1217J

За експеримент № 2: д’’= д н ’’+ д к ''=2,1216J+0=2,1216J

За експеримент № 3: д’’’= д н ’’’+ д к '''=0+2,1219J=2,1219J

От тези експерименти следва, че
(разлика в 10 ­ ­ -3 Джпоради несъвършенството на измервателните уреди), следователно законът за запазване на общата механична енергия е правилен.

Задачи

Образователни:

· Да се ​​развият знания, умения и способности по темата „Работата на силата. Закони за запазване в механиката"

· Обобщаване и систематизиране на знанията на учениците по темата „Работа на силата. Закони за запазване в механиката"

· Подгответе се за финалната атестация, като прегледате предварително изучени теми

Образователни:

· Насърчаване на самостоятелността чрез организиране на самостоятелна работа в часовете

· Възпитаване на желание за придобиване на знания и търсене на интересни факти

· Култивирайте внимание и точност

Образователни:

· Да развие у учениците умения за оценка и критично отношение към нивото на тяхната подготовка чрез самопроверка на задачите, изпълнявани в клас

· Развийте способността да избирате необходимите знания от голямо количество информация, способността да обобщавате факти, да правите изводи (съставете обобщена диаграма по предходната тема, която отразява всички понятия, явления и закони от този раздел и техните взаимовръзки )

· Подобряване на уменията за самостоятелна работа (самостоятелно решаване на проблеми)

Основни подтеми

Структурен и логически анализ на темата

Основни подтеми.

Закон за запазване на енергията

§ 43. Работа на силата

§ 44. Сила

§ 45. Енергетика

§ 46. Кинетична енергия и нейното изменение

§ 47. Работа на тежестта

§ 48. Работа на еластичната сила

§ 49. Потенциална енергия

§ 50. Законът за запазване на енергията в механиката

§ 51. Намаляване на механичната енергия на система под въздействието на сили на триене

Тематично планиране на основно и профилно ниво

по физика 10 клас (2 часа седмично и 5 часа седмично)

В тази тема се въвеждат следните формули:

Тук A е работа, F е модулът на силата, извършваща работата, S е модулът на изместване, α е ъгълът между векторите на силата и изместването, k е коравина, x е деформация, N е мощност, v е скорост , t е време.

Във формулите дадено тяло извършва работа или развива мощност, която действа върху дадено тяло с определена сила F. Това може да бъде теглителна сила или сила на опън, или сила на триене и т.н., но не и резултатната от всички сили, действащи на дадено тяло.

При изучаване на темата „Работа на силата. Закони за запазване в механиката“ въвежда следното концепции:

Физически понятия:Механична работа, мощност, енергия, кинетична енергия, потенциална енергия, работа на гравитацията, работа на еластичната сила, абсолютно еластичен удар, абсолютно нееластичен удар.

Закони:закон за запазване на импулса, закон за запазване на енергията.

Предна лабораторна работа

Изучаване на закона за запазване на механичната енергия

Цел на работата:научете се да измервате потенциалната енергия на тяло, повдигнато над земята и деформирана пружина, сравнете две стойности на потенциалната енергия на системата.

Оборудване:статив със съединител и крак, лабораторен динамометър, линийка, тежест с маса m върху нишка с дължина l, набор от картони с дебелина около 2 mm, боя и четка.

Задача

Шофьорът изключи двигателя в момента, в който скоростта на автомобила беше. След ∆t = 2 s скоростта на автомобила спадна до Какъв беше импулсът на автомобила в момента на изключване на двигателя? Каква е промяната в импулса на автомобила ∆p? Какъв е импулсът на съпротивителната сила на движението на автомобила? Силата на съпротивление при движение за време ∆t е постоянна и възлиза на

Според основното уравнение на динамиката импулсът на силата, действаща върху тялото, е равен на изменението на импулса на това тяло, което означава ∆p = .

Промяната в импулса ∆p е равна на разликата между крайния импулс p и началния. По дефиниция на импулса и , където m е масата на автомобила.

Нека вземем предвид, че промяната в импулса ∆p е по-малка от нула, тъй като крайната скорост е по-малка от началната. Тогава -∆p = - , откъдето масата на автомобила

Сега нека намерим началния импулс на колата

Замествайки данните в уравненията, получаваме:

∆p = = 1,2 N∙s,

Отговор:∆p = = 1,2 N∙s, kg

Качествена задача:

Защо велосипедистът увеличава скоростта си, когато наближава наклон?

Ако няма триене, тогава кинетичната енергия, когато велосипедистът се издига, се превръща в потенциална и скоростта трябва първо да се увеличи, така че кинетичната енергия да е достатъчна, за да се издигне до горната точка (общата енергия остава постоянна).

Ако кинетичната енергия не намалява, това означава, че някой със сигурност ще извърши работа и това компенсира намаляването на кинетичната енергия. В този проблем работата, разбира се, трябва да се извърши от велосипедиста, т.е. Когато изкачва планина, велосипедистът върти педалите толкова силно, че работата, която върши, точно компенсира загубата на кинетична енергия. Ако използвате формули, тогава трябва да използвате теоремата за механичната енергия; крайната механична енергия, минус първоначалната механична енергия, е равна на работата на външните неконсервативни сили, плюс работата на силата на триене (ако има такава).Само когато велосипедистът извършва работата по въртене на педалите, докато се изкачва, може кинетичната енергия остава постоянна.

Използвана методическа литература:

Каменецки „Теория и методика на обучение по физика в училище. Лични въпроси."

Мякишев 11 клас

Касаткина „Учител по физика“

Научно-популярна литература и интернет ресурси, препоръчани за студенти:

списание "Квант"

Списание "Потенциал"

Списание "Физика за ученици"

Приложение

Концепции

Механична работа– физична величина, равна на произведението на модулите сила и преместване и косинуса на ъгъла между тях.

Мощност– физическа величина, равна на отношението на работата към периода от време, през което е извършена.

Енергия– физическа величина, която е количествена мярка за движението и взаимодействието на всички видове материя. Равно на работата, която едно тяло или система от тела може да извърши по време на прехода от дадено състояние към нулево ниво.

Кинетична енергия- енергията, която тялото притежава поради движението си.

Потенциална енергия– енергия, причинена от взаимодействието на различни тела или части от едно тяло. Зависи от взаимното разположение на телата или степента на деформация на тялото.

Работа на гравитацията– не зависи от траекторията на тялото и винаги е равна на изменението на потенциалната енергия на тялото, взета с обратен знак.

Работа на еластичната сила– равно на промяната в потенциалната енергия, взета с обратен знак.

Абсолютно еластично въздействие– сблъсък, при който се запазва механичната енергия на система от тела.

Абсолютно нееластично въздействие- такова ударно взаимодействие, при което телата се свързват (слепват) едно с друго и се движат по-нататък като едно тяло.