Zaključak laboratorijskog rada Studija zakona održanja mehaničke energije. Proučavanje zakona održanja mehaničke energije Laboratorijski rad 5 proučavanje zakona održanja energije

Laboratorija #13

Proučavanje zakona održanja mehaničke energije

Laboratorijski rad "Proučavanje zakona održanja mehaničke energije"

Laboratorijski rad br. 7 "Proučavanje zakona održanja mehaničke energije"

Tok laboratorijskog rada 5. Proučavanje zakona održanja mehaničke energije

Dom › Ljubav i veze › Zaključak laboratorijskog rada Studija zakona održanja mehaničke energije. Proučavanje zakona održanja mehaničke energije Laboratorijski rad 5 proučavanje zakona održanja energije

Državni vazduhoplovni tehnički univerzitet u Ufi

(iz fizike)

Fakultet: IRT

Grupa: T28-120

Završio: Dymov V.V.

Provjereno:

1. Svrha rada: Proučavanje zakona održanja mehaničke energije i provjera njegove valjanosti korištenjem Maxwellovog klatna.

2. Uređaji i pribor: Maxwellovo klatno.

Baza

Podesive noge

Kolona, mm skale

Fiksni donji nosač

Pokretna ruka

Elektromagnet

Fotoelektrični senzor #1

Dugme za podešavanje dužine bifilarnog ovjesa klatna

Fotoelektrični senzor #2

Zamjenski prstenovi
Milisekundni sat

3. Tabela sa rezultatima mjerenja i proračuna

3.1 Rezultati mjerenja

t, sec

m, kg

h max , m

t k.č , With

J, kg*m 2

a, gospođa 2

t 1 =2,185

t 2 =3,163

t 3 =2,167

m d =0,124

m O =0,033

m To =0,258

h max =0,4025

t sri =2,1717

t sri =2,171±0,008

J=7,368*10 -4

a= 0,1707

a=0,1707±0,001

3.2 Eksperimentalni rezultati

№ iskustvo	t, sec	h, m	E n , J	E n , J	E k , J	E k , J
	t’=1,55	h’=0,205	E n ’=0,8337	E n ’=2,813810* -2	E k ’= 1,288
	t’’= 0	h’’=0,4025	E n ’’= 2,121 6		E k ’’= 0
	t’ ’ ’=2,1717	h’ ’ ’=0	E n ’’’=0		E k ’’ ’ = 2,12 19

4. Proračun rezultata mjerenja i grešaka

4.1. Direktno mjerenje vremena punog pada klatna

t 1 =2,185c.

t 2 =3,163c.

t 3 =2,167c.

4.2. Izračun prosječnog ukupnog vremena pada

4.3. Proračun ubrzanja translacijskog kretanja klatna

l\u003d 0,465 m - dužina navoja

R=0,0525m– radijus prstena

h= l- R-0,01m=0,4025m- putanja kada klatno pada

4.4. Proračun visine klatna u trenutku t’

;

;
;

v’ je brzina translacionog kretanja u trenutku t’

- brzina rotacionog kretanja ose klatna u trenutku vremena t’

r=0,0045m je poluprečnik ose klatna

4.5. Izračunavanje momenta inercije klatna

J 0 – moment inercije ose klatna

m 0 =0,033 kg – težina osovine klatna

D 0 =
– prečnik osovine klatno

J d – moment inercije diska

m d =0,124 kg – masa diska

D d =
– prečnik diska

J To – moment inercije ukrasnog prstena

m To =0,258 kg – težina trim prstena

D To =0,11m - prečnik trim prstena

4.6. Proračun potencijalne energije klatna u odnosu na osu koja prolazi duž ose

klatno, na jednoj poziciji t’

4.7. Proračun kinetičke energije klatna u trenutku t’

-kinetička energija translatornog kretanja

-kinetička energija rotacionog kretanja

4.8. Proračun greške direktnih mjerenja

4.9. Proračun grešaka indirektnih mjerenja

5. Krajnji rezultati:

Ukupna mehanička energija klatna u nekom trenutku je jednaka E= E n + E k

Za iskustvo broj 1: E’= E n ’+ E k '=0,8337J+1,288J=2,1217J

Za iskustvo broj 2: E’’= E n ’’+ E k ''=2,1216J+0=2,1216J

Za iskustvo broj 3: E’’’= E n ’’’+ E k '''=0+2,1219J=2,1219J

Iz ovih eksperimenata proizlazi da
(razlika u 10 -3 J zbog nesavršenosti mjernih instrumenata), dakle, zakon održanja ukupne mehaničke energije je tačan.

Odabrani dokument za pregled Lab 2.docx

Srednja škola MBOU r.p. Lazarev Nikolajevski okrug Habarovska teritorija
Završila: nastavnica fizike T.A. Knjazeva

Laboratorijski rad №2. 10. razred

Proučavanje zakona održanja mehaničke energije.

Cilj rada: naučiti kako izmjeriti potencijalnu energiju tijela podignutog iznad tla i elastično deformirane opruge, uporediti dvije vrijednosti potencijalne energije sistema.

Oprema: tronožac sa kvačilom i nogom, laboratorijski dinamometar sa bravom, mjerna traka, uteg na niti dužine oko 25 cm.

Određujemo težinu lopte F 1 \u003d 1 N.

Udaljenost l od kuke dinamometra do težišta lopte je 40 cm.

Maksimalno izduženje opruge l = 5 cm.

Sila F = 20 N, F / 2 \u003d 10 N.

Visina pada h = l + l =40+5=45cm=0,45m.

E p1 = F 1 x (l + l) = 1Hx0,45m = 0,45J.

E p2 \u003d F / 2x L \u003d 10Nx0,05m = 0,5J.

Rezultati merenja i proračuna biće uneti u tabelu:

Iskoristite do 50% popusta na Infourok kurseve

PROUČAVANJE ZAKONA OČUVANJA MAŠINSKE ENERGIJE

Cilj rada: eksperimentalno utvrditi da ukupna mehanička energija zatvorenog sistema ostaje nepromijenjena ako između tijela djeluju samo gravitacijske i elastične sile.

Oprema: uređaj za demonstriranje nezavisnosti delovanja sila; vaga, tegovi, mjerno ravnalo; plumb; bijeli i karbonski papir; stativ za prednji rad.

Postavka za eksperiment je prikazana na slici. Kada štap A odstupi od vertikalnog položaja, lopta se na njegovom kraju podiže na određenu visinu h u odnosu na početni nivo. U ovom slučaju, sistem međudjelujućih tijela "Zemlja-lopta" dobija dodatnu zalihu potencijalne energije ? E str = mgh .

Ako se štap otpusti, vraća se u vertikalni položaj, gdje će biti zaustavljen posebnim zaustavljanjem. S obzirom da je sila trenja vrlo mala, može se pretpostaviti da prilikom kretanja štapa na loptu djeluju samo gravitacijske i elastične sile. Na osnovu zakona održanja mehaničke energije, može se očekivati da će kinetička energija lopte u trenutku prolaska početne pozicije biti jednaka promjeni njene potencijalne energije:

Izračunavanjem kinetičke energije lopte i promjene njene potencijalne energije, te poređenjem dobivenih rezultata, moguće je eksperimentalno provjeriti zakon održanja mehaničke energije. Da biste izračunali promjenu potencijalne energije lopte, morate na vagi odrediti njenu masu m i pomoću ravnala izmjeriti visinu h uspona lopte.

Da bi se odredila kinetička energija lopte, potrebno je izmjeriti modul njene brzine?. Da biste to učinili, uređaj se fiksira iznad površine stola, šipka s loptom se pomiče u stranu do visine H + h, a zatim pušta. Kada štap udari u graničnik, lopta skoči sa štapa.

Brzina lopte prilikom pada se mijenja, ali horizontalna komponenta brzine ostaje nepromijenjena i jednaka je po apsolutnoj vrijednosti brzini? loptu u trenutku udara štapa o graničnik. Dakle brzina? lopta u trenutku pada sa štapa može se odrediti iz izraza

V \u003d l / t, gdje je l domet lopte, t je vrijeme njenog pada.

Vrijeme t slobodnog pada sa visine H (vidi sliku 1) je, dakle, jednako:

V \u003d l / v 2H / g. Znajući masu lopte, možete pronaći njenu kinetičku energiju: E k = mv 2 / 2 i usporediti je s potencijalnom energijom.

Radni nalog

1. Učvrstite uređaj u tronožac na visini od 20-30 cm iznad stola, kao što je prikazano na slici. Stavite loptu s rupom na šipku i napravite preliminarni eksperiment. Na mjestu nesreće
loptu, zalijepite list bijelog papira i prekrijte ga listom karbonskog papira.

3. Vraćajući lopticu na štap, pomaknite štap u stranu, izmjerite visinu lopte h u odnosu na početni nivo i otpustite štap. Nakon što ste uklonili list karbonskog papira, odredite udaljenost l između tačke na stolu ispod lopte u njenom početnom položaju, pronađene uz visak, i oznake na listu papira na mjestu gdje je lopta pala.

4. Izmjerite visinu lopte iznad stola u početnoj poziciji. Izvagati loptu i izračunati promjenu njene potencijalne energije? E p i kinetička energija Ek u trenutku kada lopta prođe kroz ravnotežni položaj.

5. Ponovite eksperiment za druge dvije visine h i izvršite mjerenja i proračune. Zapišite rezultate u tabelu.

7. Uporedite vrednosti promene potencijalne energije lopte sa njenom kinetičkom energijom i izvucite zaključak o rezultatima vašeg eksperimenta

Reshebnik iz fizike za 9. razred (I.K. Kikoin, A.K. Kikoin, 1999.),
zadatak №7
u poglavlje" LABORATORIJSKI RADOVI».

mjerenje; 3) teret iz mehaničkog kompleta; težina tereta je (0,100 ±0,002) kg.

Materijali: 1) držač;

2) tronožac sa kvačilom i nogom.

a energija opruge kada je deformisana raste za

Radni nalog

LABORATORIJSKI RADOVI> broj 7

Svrha rada: uporediti dvije veličine - smanjenje potencijalne energije tijela pričvršćenog za oprugu kada ona pada i povećanje potencijalne energije istegnute opruge.

1) dinamometar sa krutošću opruge od 40 N/m; 2) vladar

Measuring; 3) teret iz mehaničkog kompleta; težina tereta je (0,100 ±0,002) kg.

Materijali: 1) držač;

2) tronožac sa kvačilom i nogom.

Za rad se koristi instalacija prikazana na slici 180. To je dinamometar postavljen na tronožac sa bravom 1.

Opruga dinamometra završava žičanom šipkom sa kukom. Zasun (u uvećanoj skali prikazan je posebno - označen brojem 2) je ploča od svijetle plute (veličine 5 X 7 X 1,5 mm), izrezana nožem do sredine. Montira se na žičanu šipku dinamometra. Držač treba da se kreće duž šipke sa malim trenjem, ali trenje i dalje mora biti dovoljno da držač ne padne sam. U to se morate uvjeriti prije početka rada. Da biste to učinili, zasun se postavlja na donji rub vage na restriktivnom nosaču. Zatim se istegnite i otpustite.

Zasun zajedno sa žičanom šipkom treba da se podigne, označavajući maksimalno izduženje opruge, jednako udaljenosti od graničnika do zasuna.

Ako podignemo teret koji visi na kuki dinamometra tako da se opruga ne rastegne, tada je potencijalna energija tereta u odnosu na, na primjer, površinu stola jednaka mgH. Kada teret padne (spuštajući se na udaljenost x = h), potencijalna energija tereta će se smanjiti za

A energija opruge kada je deformisana raste za

Radni nalog

1. Čvrsto pričvrstite uteg iz mehaničkog kompleta na kuku dinamometra.

2. Podignite teret rukom, rasterećujući oprugu, i instalirajte rezu na dnu držača.

3. Otpustite teret. Kako težina pada, rasteže oprugu. Uklonite opterećenje i, prema položaju zasuna, ravnalom izmjerite maksimalno izduženje x opruge.

4. Ponovite eksperiment pet puta.

6. Unesite rezultate u tabelu:

7. Uporedite omjer

Jedinstvom i izvući zaključak o grešci kojom je ispitan zakon održanja energije.

Zakon održanja mehaničke energije. Ukupna mehanička energija zatvorenog sistema tijela u interakciji s gravitacijskim silama ili silama elastičnosti ostaje nepromijenjena za vrijeme bilo kojeg kretanja tijela sistema

Razmotrimo takvo tijelo (u našem slučaju polugu). Na njega djeluju dvije sile: težina tereta P i sila F (elastičnost opruge dinamometra), tako da je poluga u ravnoteži i momenti tih sila moraju biti međusobno jednaki po apsolutnoj vrijednosti. Apsolutne vrijednosti momenata sila F i P odredit će se redom:

Razmislite o utegu pričvršćenom na elastičnu oprugu na način kao što je prikazano na slici. Prvo držimo tijelo u položaju 1, opruga nije istegnuta i elastična sila koja djeluje na tijelo je nula. Zatim otpuštamo tijelo i ono pada pod djelovanjem gravitacije u položaj 2, u kojem je sila gravitacije u potpunosti kompenzirana elastičnom silom opruge kada se isteže za h (tijelo u ovom trenutku miruje) .

Razmotrimo promenu potencijalne energije sistema kada se telo kreće iz položaja 1 u položaj 2. Prilikom pomeranja iz položaja 1 u položaj 2, potencijalna energija tela opada za mgh, a potencijalna energija opruge raste za

Svrha ovog rada je uporediti ove dvije veličine. Merni instrumenti: dinamometar sa unapred poznatom krutošću opruge od 40 N/m, lenjir, teg iz mehaničkog seta.

F T =mg

h = l + ∆l

E" P = mg (l + ∆l)

E" P = F ex ∆l/2

1. Sastavite instalaciju prikazanu na slici.

2. Zavežite teret konca za kuku dinamometra (dužina konca 12-15 cm). Učvrstite dinamometar u stezaljku za tronožac na takvoj visini da težina podignuta do kuke, kada se spusti, ne dosegne stol.

3. Nakon podizanja utega tako da se konac spusti, ugradite stezaljku na šipku dinamometra blizu graničnog nosača.

4. Podignite teret gotovo do kuke dinamometra i izmjerite visinu tereta iznad stola (zgodno je izmjeriti visinu na kojoj se nalazi donji rub tereta).

9. Usporedite dobiveni omjer sa jedinicom i zapišite zaključak u bilježnicu za laboratorijski rad; naznačiti koje transformacije energije su se desile kada se teret pomerio naniže.

Kazne saobraćajne policije za prekoračenje brzine 2018 Tabela kazni za prekoračenje brzine. Uslovi plaćanja. Kako platiti kaznu za prekoračenje brzine sa 50% popusta Kako se žaliti na kaznu za prekoračenje brzine. Provjera i plaćanje kazni saobraćajne policije Provjeravamo informacije o kaznama, sačekajte nekoliko sekundi Prebrza brzina od 20 […]
Federalni zakon o dodacima za negu djeteta do 15 godina Pretplata - 2018. OD 1. APRILA OTVORENO PRETPLATNO DRUŠTVO ZA 2. POLOVINU 2018. godine. CIJENA ZA REGIONALNE NOVINE "ZA ČAST HLEBOROVA" SE NIJE PROMIJENILA - 325 RUB. 50 COP Sveruska pretplata dekada će se održati od 10. do 20. maja. U petak, 11. maja i četvrtak, 17. maja, Solntsevsky […]

Autonomna institucija

stručno obrazovanje

Hanti-Mansijski autonomni okrug - Jugra

"POLITEHNIČKI KOLEŽ SURGUT"

Kuzmaul Marija Sergejevna, nastavnica fizike

Tema lekcije: Laboratorijski rad br. 3" Proučavanje zakona održanja mehaničke energije.

Vrsta lekcije: laboratorijsko-praktične

Prijemi: "Logbook", eksplanatorno i ilustrativno, algoritamizacija.

Svrha lekcije: proučavati zakon održanja energije u toku praktičnog rada

Ciljevi lekcije:

Obrazovni:

naučiti kako koristiti instrumente i uzimati očitanja sa instrumenata

naučiti kako se mjeri potencijalna energija tijela podignutog iznad tla i deformisane opruge; uporediti dvije vrijednosti potencijalne energije sistema.

u razvoju:

razvijanje mišljenja učenika, formiranje vlastitog sticanja i primjene znanja, uočavanje i objašnjenje fizičkih pojava;

razvoj sposobnosti analize i izvođenja zaključaka na osnovu eksperimentalnih podataka.

edukativni:

podsticati učenike na prevazilaženje poteškoća u procesu mentalne aktivnosti, podsticati toleranciju i kolektivizam;

formiranje kognitivnog interesovanja za fiziku i tehnologiju.

Oblici organizacije obrazovnih aktivnosti: frontalni; individualni; grupa.

Očekivani rezultat lekcije:

Kao rezultat obrazovnih aktivnosti, u planiranom času učenici treba da:

Učvrstiti znanja na temu "Zakon održanja energije i njegova primjena."

Pokazati vještine individualnog rada, grupnog rada;

Unaprijediti prethodno stečene vještine i sposobnosti tokom eksperimenta korištenjem fizičkih instrumenata i mjernih instrumenata za mjerenje fizičkih veličina: sila trenja, tjelesne težine.

Razviti sposobnost analize, sastavljanja izvještaja o obavljenom poslu i donošenja zaključaka na osnovu rezultata.

UMK: multimedijalni projektor, stativ sa kvačilom i stopalom; laboratorijski dinamometar; vladar; opterećenje mase m na navoj dužine l, opisi laboratorijskih radova.

Plan lekcije:

1. Organizacioni momenat - 2 minute(titula, golovi)

2. Ažuriranje - 8 min

Provjera d/s - frontalni pregled - 3 min.

Šta je potencijalna energija? Njeni tipovi?

Šta je kinetička energija?

Šta je ukupna mehanička energija?

Imenujte zakon održanja mehaničke energije.

Prijem "Logbook" - popunjavanje kolone koju znam! (Grupna diskusija) - 5min

3. Izvođenje laboratorijskih radova - 50 min.

Provođenje sigurnosnih brifinga;

Proučavanje l/r (za upoznavanje učenika sa instrumentima, obratite pažnju na redoslijed rada).

evidentiranje rada učenika u sveskama: tema, namjena, oprema, redoslijed rada.

izvođenje radova učenika, nastavnik kontroliše rad u grupama.

Analiza i zaključak o radu.

4. Učvršćivanje - 10 min.

Učenici pojedinačno odgovaraju na pitanja.

5. Refleksija. - 8 min.

Vratite se na svrhu lekcije: diskusija, kako sila trenja ovisi o težini tijela?

Popunjavanje dnevnika.

Pitanja za grupe:

"Ko misli da je aktivno radio na lekciji? Digni ruke"

Mislite li da ste postigli pravi rezultat?

6. Domaći zadatak: naučiti § - 2 minute.

Laboratorija #3 Aneks 1.

Predmet: Proučavanje zakona održanja mehaničke energije.

Cilj rada: naučiti kako izmjeriti potencijalnu energiju tijela podignutog iznad tla i deformirane opruge; uporedi dvije vrijednosti potencijalne energije sistema..

Oprema: tronožac sa kvačilom i nogom; laboratorijski dinamometar; vladar; opterećenje težine m na niti dužine l.

Teorijski dio

Eksperiment se izvodi s utegom pričvršćenim na jedan kraj niza dužine l. Drugi kraj konca je vezan za kuku dinamometra. Ako se teret podigne, opruga dinamometra postaje nedeformisana i igla dinamometra pokazuje nulu, dok je potencijalna energija tereta samo zbog gravitacije. Težina se oslobađa i pada rastežući oprugu. Ako se nulta tačka potencijalne energije interakcije tela sa Zemljom uzme kao donja tačka koju ono dostiže pri padu, onda je očigledno da se potencijalna energija tela u gravitacionom polju pretvara u potencijalnu energija deformacije opruge dinamometra:
mg (l+Δl) = kΔl 2 /2 , Gdje Δl- maksimalno produženje opruge, k- njegovu krutost.

Teškoća eksperimenta je u tačnom određivanju maksimalne deformacije opruge, budući da se tijelo brzo kreće.

Uputstvo za rad

Za izvođenje radova montira se instalacija prikazana na slici. Dinamometar je fiksiran u podnožju stativa.

1. Zavežite uteg za konac, zavežite drugi kraj konca za kuku dinamometra i izmerite težinu utega F T = mg(u ovom slučaju, težina tereta je jednaka njegovoj gravitaciji).

2.Izmjerite dužinu l konac na koji je vezan teret.

3. Podignite teret do tačke 0 (označeno na dinamometru).

4. Otpustite opterećenje, izmjerite maksimalnu elastičnu silu dinamometrom F ynp i ravnalo maksimalno proširenje opruge Δl, računajući od nulte podjele dinamometra.

5. Izračunajte visinu sa koje teret pada: h = l + ∆l(ovo je visina za koju se težište tereta pomjera).

6. Izračunajte potencijalnu energiju podignutog tereta E" P = mg (l + ∆l).

7. Izračunajte energiju deformisane opruge E" P = kΔl 2 /2, Gdje k = F ex /Δl

Zamjena, izraz za k u formulu energije E" P dobijamo E" P = ;F ex ∆l/2

8. Zapišite rezultate mjerenja i proračuna u tabelu.

9. Uporedite energetske vrijednosti E" P I E" P. Razmislite zašto se vrijednosti ovih energija ne poklapaju tačno.

10. Donesite zaključak o obavljenom poslu.

Tok laboratorijskog rada 5. Proučavanje zakona održanja mehaničke energije

1. Sastavite instalaciju prikazanu na slici.

2. Zavežite teret konca za kuku dinamometra (dužina konca 12-15 cm). Učvrstite dinamometar u stezaljku za tronožac na takvoj visini da težina podignuta do kuke, kada se spusti, ne dosegne stol.

3. Nakon podizanja utega tako da se konac spusti, ugradite stezaljku na šipku dinamometra blizu graničnog nosača.

4. Podignite teret gotovo do kuke dinamometra i izmjerite visinu tereta iznad stola (zgodno je izmjeriti visinu na kojoj se nalazi donji rub tereta).

5. Otpustite teret bez guranja. Padajući, opterećenje će rastegnuti oprugu, a zasun će se pomaknuti prema gore. Zatim, rastezanjem opruge rukom tako da zasun bude na restriktivnom držaču, izmjerite i

6. Izračunajte: a) težinu tereta; b) povećanje potencijalne energije opruge c) smanjenje potencijalne energije tereta .

7. Rezultate mjerenja i proračuna zabilježiti u tabelu smještenu u sveske za laboratorijski rad.

8. Pronađite vrijednost omjera .

9. Usporedite dobiveni omjer sa jedinicom i zapišite zaključak u bilježnicu za laboratorijski rad; naznačiti koje transformacije energije su se desile kada se teret pomerio naniže.

Laboratorijski radovi. 2014

Popularno u kategoriji: