Záver laboratórnej práce štúdium zákona zachovania mechanickej energie. Štúdium zákona zachovania mechanickej energie Laboratórna práca 5 štúdium zákona zachovania energie

Laboratórium č. 13

Štúdium zákona zachovania mechanickej energie

Laboratórna práca "Štúdium zákona zachovania mechanickej energie"

Laboratórna práca č.7 "Štúdium zákona zachovania mechanickej energie"

Priebeh laboratórnych prác 5. Štúdium zákona zachovania mechanickej energie

Domov › Láska a vzťahy › Záver laboratórnej práce štúdium zákona zachovania mechanickej energie. Štúdium zákona zachovania mechanickej energie Laboratórna práca 5 štúdium zákona zachovania energie

Štátna letecká technická univerzita v Ufe

(vo fyzike)

Fakulta: IRT

Skupina: T28-120

Doplnil: Dymov V.V.

Skontrolované:

1. Účel práce: Štúdium zákona zachovania mechanickej energie a overenie jeho platnosti pomocou Maxwellovho kyvadla.

2. Prístroje a príslušenstvo: Maxwellovo kyvadlo.

Základňa

Nastaviteľné nožičky

Stĺpec, mierka mm

Pevná spodná konzola

Pohyblivé rameno

Elektromagnet

Fotoelektrický senzor #1

Gombík na nastavenie dĺžky bifilárneho zavesenia kyvadla

Fotoelektrický senzor #2

Náhradné krúžky
Milisekundové hodinky

3. Tabuľka s výsledkami meraní a výpočtov

3.1 Výsledky merania

t, sek

m, kg

h max , m

t cp , S

J, kg*m 2

a, pani 2

t 1 =2,185

t 2 =3,163

t 3 =2,167

m d =0,124

m o =0,033

m do =0,258

h max =0,4025

t St =2,1717

t St =2,171±0,008

J = 7,368 x 10 -4

a= 0,1707

a=0,1707±0,001

3.2 Experimentálne výsledky

№ skúsenosti	t, sek	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. Výpočet výsledkov merania a chýb

4.1. Priame meranie času úplného pádu kyvadla

t 1 = 2,185 c.

t 2 = 3,163 c.

t 3 = 2,167 c.

4.2. Výpočet priemerného celkového času pádu

4.3. Výpočet zrýchlenia translačného pohybu kyvadla

l\u003d 0,465 m - dĺžka závitu

R= 0,0525 m- polomer prstenca

h= l- R-0,01 m = 0,4025 m- dráha pri páde kyvadla

4.4. Výpočet výšky kyvadla v čase t’

;

;
;

v’ je rýchlosť translačného pohybu v určitom okamihu t’

- rýchlosť rotačného pohybu osi kyvadla v čase t’

r= 0,0045 m je polomer osi kyvadla

4.5. Výpočet momentu zotrvačnosti kyvadla

J 0 – moment zotrvačnosti osi kyvadla

m 0 = 0,033 kg – hmotnosť na kyvadlovú nápravu

D 0 =
– priemer nápravy kyvadlo

J d – moment zotrvačnosti disku

m d = 0,124 kg – hmotnosť disku

D d =
– priemer disku

J do – moment zotrvačnosti ozdobného krúžku

m do = 0,258 kg – hmotnosť orezávacieho krúžku

D do = 0,11 m - priemer ozdobného krúžku

4.6. Výpočet potenciálnej energie kyvadla vzhľadom na os prechádzajúcu pozdĺž osi

kyvadlo, v určitej polohe t’

4.7. Výpočet kinetickej energie kyvadla v určitom časovom okamihu t’

-kinetická energia translačného pohybu

-kinetická energia rotačného pohybu

4.8. Výpočet chyby priamych meraní

4.9. Výpočet chýb nepriamych meraní

5. Konečné výsledky:

Celková mechanická energia kyvadla v určitom časovom bode sa rovná E= E n + E k

Pre skúsenosť číslo 1: E’= E n ’+ E k '=0,8337J+1,288J=2,1217J

Pre skúsenosť #2: E’’= E n ’’+ E k ''=2,1216J+0=2,1216J

Pre skúsenosť číslo 3: E’’’= E n ’’’+ E k '''=0+2,1219J=2,1219J

Z týchto experimentov vyplýva, že
(rozdiel v 10 -3 J v dôsledku nedokonalosti meracích prístrojov), preto je zákon zachovania celkovej mechanickej energie správny.

Vybratý dokument na zobrazenie Laboratórium 2.docx

MBOU stredná škola r.p. Lazarev Nikolaev okres Chabarovsk územie
Vyplnil: učiteľ fyziky T.A. Knyazeva

Laboratórne práce №2. 10. ročník

Štúdium zákona zachovania mechanickej energie.

Cieľ: Naučte sa merať potenciálnu energiu telesa zdvihnutého nad zemou a elasticky deformovanej pružiny, porovnajte dve hodnoty potenciálnej energie systému.

Vybavenie: statív so spojkou a pätkou, laboratórny silomer so zámkom, krajčírsky meter, závažie na nite asi 25 cm.

Určujeme hmotnosť lopty F 1 \u003d 1 N.

Vzdialenosť l od háku silomera k ťažisku gule je 40 cm.

Maximálne predĺženie pružiny l \u003d 5 cm.

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

Výška pádu h = l + l =40+5=45cm=0,45m.

E p1 \u003d F 1 x (l + l) \u003d 1Hx0,45m \u003d 0,45J.

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

Výsledky meraní a výpočtov sa zapíšu do tabuľky:

Využite až 50% zľavy na kurzy Infouroku

ŠTÚDIE ZÁKONA ZACHOVANIA MECHANICKEJ ENERGIE

Cieľ: experimentálne zistiť, že celková mechanická energia uzavretého systému zostáva nezmenená, ak medzi telesami pôsobia iba gravitačné a elastické sily.

Vybavenie: zariadenie na demonštrovanie nezávislosti pôsobenia síl; váhy, závažia, meracie pravítko; olovnica; biely a uhlíkový papier; statív pre prácu vpredu.

Nastavenie experimentu je znázornené na obrázku. Keď sa tyč A odchyľuje od zvislej polohy, guľa na jej konci stúpa do určitej výšky h vzhľadom na počiatočnú úroveň. V tomto prípade systém interagujúcich telies "Earth-ball" získava dodatočnú dodávku potenciálnej energie ? E p = mgh .

Ak sa tyč uvoľní, vráti sa do zvislej polohy, kde ju zastaví špeciálna zarážka. Vzhľadom na to, že trecia sila je veľmi malá, možno predpokladať, že pri pohybe tyče pôsobia na loptičku iba gravitačné a elastické sily. Na základe zákona zachovania mechanickej energie môžeme očakávať, že kinetická energia gule v momente prechodu počiatočnou polohou sa bude rovnať zmene jej potenciálnej energie:

Výpočtom kinetickej energie gule a zmeny jej potenciálnej energie a porovnaním získaných výsledkov je možné experimentálne overiť zákon zachovania mechanickej energie. Na výpočet zmeny potenciálnej energie gule je potrebné určiť jej hmotnosť m na váhe a pomocou pravítka zmerať výšku h stúpania gule.

Na určenie kinetickej energie lopty je potrebné zmerať modul jej rýchlosti?. Za týmto účelom je zariadenie upevnené nad povrchom stola, tyč s loptou sa posunie na stranu do výšky H + h a potom sa uvoľní. Keď tyč narazí na zarážku, loptička vyskočí z tyče.

Rýchlosť lopty pri páde sa mení, ale horizontálna zložka rýchlosti zostáva nezmenená a rovná sa absolútnej hodnote rýchlosti? loptička v momente dopadu tyče na doraz. Takže rýchlosť? loptička v momente spadnutia z tyče sa dá určiť z výrazu

V \u003d l / t, kde l je rozsah lopty, t je čas jej pádu.

Čas t voľného pádu z výšky H (pozri obr. 1) sa rovná: , teda

V \u003d l/v 2H/g. Keď poznáte hmotnosť lopty, môžete nájsť jej kinetickú energiu: E k \u003d mv 2 / 2 a porovnať ju s potenciálnou energiou.

Zákazka

1. Zariadenie upevnite na statív vo výške 20-30 cm nad stolom, ako je znázornené na obrázku. Vložte loptičku s otvorom na tyč a urobte predbežný experiment. Na mieste havárie
loptu, prilepte hárok bieleho papiera a prikryte ho hárkom uhlíkového papiera.

3. Vložte loptičku späť na tyč, posuňte tyč na stranu, zmerajte výšku gule h vzhľadom na počiatočnú úroveň a uvoľnite tyč. Po odstránení hárku uhlíkového papiera určte vzdialenosť l medzi bodom na stole pod loptou v jej počiatočnej polohe, zisteným olovnicou, a značkou na hárku papiera v bode, kde loptička spadla.

4. Zmerajte výšku lopty nad stolom v počiatočnej polohe. Odvážte loptičku a vypočítajte zmenu jej potenciálnej energie? E p a kinetická energia Ek v momente, keď gulička prechádza rovnovážnou polohou.

5. Zopakujte experiment pre ďalšie dve výšky h a vykonajte merania a výpočty. Výsledky zapíšte do tabuľky.

7. Porovnajte hodnoty zmien potenciálnej energie lopty s jej kinetickou energiou a urobte záver o výsledkoch vášho experimentu

Reshebnik vo fyzike pre 9. ročník (I.K. Kikoin, A.K. Kikoin, 1999),
úloha №7
do kapitoly" LABORATÓRNE PRÁCE».

meranie; 3) náklad z mechanickej súpravy; hmotnosť bremena je (0,100 ±0,002) kg.

Materiály: 1) držiak;

2) statív so spojkou a nohou.

a energia pružiny pri jej deformácii sa zvyšuje o

Zákazka

LABORATÓRNE PRÁCE> číslo 7

Účel práce: porovnať dve veličiny - pokles potenciálnej energie telesa pripevneného k pružine pri páde a nárast potenciálnej energie napnutej pružiny.

1) dynamometer s tuhosťou pružiny 40 N/m; 2) pravítko

Meranie; 3) náklad z mechanickej súpravy; hmotnosť bremena je (0,100 ±0,002) kg.

Materiály: 1) držiak;

2) statív so spojkou a nohou.

Na prácu sa používa inštalácia znázornená na obrázku 180. Ide o dynamometer namontovaný na statíve so zámkom 1.

Pružina dynamometra končí drôtenkou s háčikom. Západka (vo zväčšenej mierke je zobrazená samostatne - označená číslom 2) je ľahký korkový tanier (veľkosť 5 X 7 X 1,5 mm), vyrezaný nožom do stredu. Je namontovaný na drôtenej tyči dynamometra. Západka by sa mala pohybovať po tyči s malým trením, ale trenie musí byť stále dostatočné, aby západka sama nespadla. Pred začatím práce sa o tom musíte uistiť. Za týmto účelom je západka inštalovaná na spodnom okraji stupnice na obmedzujúcej konzole. Potom sa natiahnite a uvoľnite.

Západka spolu s drôteným drôtom by sa mala zdvihnúť a označovať maximálne predĺženie pružiny, ktoré sa rovná vzdialenosti od dorazu k západke.

Ak zdvihneme bremeno visiace na háku dynamometra tak, aby sa pružina nenatiahla, potom sa potenciálna energia bremena vzhľadom napríklad na povrch stola rovná mgH. Pri poklese záťaže (spustenie do vzdialenosti x = h) sa potenciálna energia záťaže zníži o

A energia pružiny pri jej deformácii sa zvyšuje o

Zákazka

1. Závažie z mechanickej súpravy pevne pripevnite na hák dynamometra.

2. Rukou zdvihnite bremeno, uvoľnite pružinu a nainštalujte západku na spodok konzoly.

3. Uvoľnite záťaž. Keď váha klesá, natiahne pružinu. Odstráňte závažie a pomocou pravítka zmerajte maximálne predĺženie x pružiny podľa polohy západky.

4. Experiment zopakujte päťkrát.

6. Zadajte výsledky do tabuľky:

7. Porovnajte pomer

S jednotou a urobte záver o chybe, s ktorou bol testovaný zákon zachovania energie.

Zákon zachovania mechanickej energie. Celková mechanická energia uzavretého systému telies interagujúcich s gravitačnými silami alebo elastickými silami zostáva nezmenená počas akýchkoľvek pohybov telies systému

Zvážte také telo (v našom prípade páku). Pôsobia na ňu dve sily: hmotnosť bremien P a sila F (pružnosť pružiny dynamometra), takže páka je v rovnováhe a momenty týchto síl sa musia v absolútnej hodnote navzájom rovnať. Absolútne hodnoty momentov síl F a P sa určia v tomto poradí:

Zvážte závažie pripevnené k elastickej pružine tak, ako je znázornené na obrázku. Najprv držíme teleso v polohe 1, pružina nie je natiahnutá a elastická sila pôsobiaca na teleso je nulová. Potom teleso uvoľníme a pôsobením gravitácie spadne do polohy 2, v ktorej je gravitačná sila úplne kompenzovaná pružnou silou pružiny pri jej predĺžení o h (telo je v tomto časovom okamihu v pokoji) .

Zvážte zmenu potenciálnej energie systému pri pohybe telesa z polohy 1 do polohy 2. Pri pohybe z polohy 1 do polohy 2 sa potenciálna energia telesa zníži o mgh a potenciálna energia pružiny sa zvýši o

Cieľom tejto práce je porovnať tieto dve veličiny. Meracie prístroje: silomer s vopred známou tuhosťou pružiny 40 N/m, pravítko, závažie zo sady mechaniky.

F t = mg

F napr

h = l + ∆l

E" P = mg (l + ∆l)

E" P = F napr ∆l/2

1. Zostavte inštaláciu znázornenú na obrázku.

2. Na háku dynamometra priviažte záťaž na niť (dĺžka nite 12-15 cm). Dynamometer upevnite do statívovej svorky v takej výške, aby závažie zdvihnuté k háku pri páde nedosiahlo stôl.

3. Po zdvihnutí závažia tak, aby sa závit prehýbal, nainštalujte svorku na tyč dynamometra v blízkosti koncovej konzoly.

4. Zdvihnite bremeno takmer k háku silomera a zmerajte výšku bremena nad stolom (vhodné je zmerať výšku, v ktorej sa nachádza spodná hrana bremena).

9. Výsledný pomer porovnajte s jednotkou a záver si zapíšte do zošita na laboratórnu prácu; uveďte, aké premeny energie nastali, keď sa záťaž pohybovala nadol.

Pokuty dopravnej polície za prekročenie rýchlosti 2018 Tabuľka pokút za prekročenie rýchlosti. Podmienky platby. Ako zaplatiť pokutu za rýchlosť s 50% zľavou Ako sa odvolať proti pokute za rýchlosť. Kontrola a platenie pokút dopravnej polície Kontrolujeme informácie o pokutách, počkajte prosím niekoľko sekúnd Prekročenie rýchlosti z 20 […]
Federálny zákon o príspevkoch na starostlivosť o dieťa do 15 rokov Predplatné - 2018 OD 1. APRÍLA OTVORENÉ PREDPLATNÉ SPOLOČNOSŤ NA 2. POLROK 2018. CENA ZA REGIONÁLNE NOVINY „NA POCŤ HLEBOROBA“ SA NEZMENILA – 325 RUB. 50 COP. Dekáda celoruského predplatného sa bude konať od 10. do 20. mája. V piatok 11. mája a vo štvrtok 17. mája Solntsevsky […]

Autonómna inštitúcia

odborné vzdelanie

Chanty-Mansijský autonómny okruh – Jugra

"SURGUT POLYTECHNICAL College"

Kuzmaul Maria Sergeevna, učiteľka fyziky

Téma hodiny: Laboratórna práca č. 3 " Štúdium zákona zachovania mechanickej energie.

Typ lekcie: laboratórne praktické

Recepcie: "Denník", vysvetľujúci a názorný, algoritmizácia.

Účel lekcie: študovať zákon zachovania energie v rámci praktickej práce

Ciele lekcie:

Vzdelávacie:

učiť, ako používať nástroje a čítať údaje z nástrojov

naučiť merať potenciálnu energiu telesa zdvihnutého nad zemou a deformovanej pružiny; porovnajte dve hodnoty potenciálnej energie systému.

vyvíja sa:

rozvoj myslenia žiakov, formovanie vlastného osvojovania a aplikácie poznatkov, pozorovanie a vysvetľovanie fyzikálnych javov;

rozvoj schopnosti analyzovať a vyvodzovať závery na základe experimentálnych údajov.

Vzdelávacie:

povzbudzovať študentov k prekonávaniu ťažkostí v procese duševnej činnosti, podporovať toleranciu a kolektivizmus;

formovanie kognitívneho záujmu o fyziku a techniku.

Formy organizácie vzdelávacích aktivít: čelný; individuálny; skupina.

Očakávaný výsledok lekcie:

V dôsledku vzdelávacích aktivít by študenti v plánovanej hodine mali:

Upevniť vedomosti na tému "Zákon zachovania energie a jeho aplikácia."

Ukázať zručnosti individuálnej práce, skupinovej práce;

Zdokonaliť predtým získané zručnosti a schopnosti počas experimentu pomocou fyzikálnych nástrojov a meracích prístrojov na meranie fyzikálnych veličín: trecia sila, telesná hmotnosť.

Rozvíjať schopnosť analyzovať, vypracovať správu o vykonanej práci a vyvodiť záver na základe výsledku.

UMK: multimediálny projektor, statív so spojkou a nohou; laboratórny dynamometer; pravítko; záťaž o hmotnosti m na nite dĺžky l, popisy laboratórnych prác.

Plán lekcie:

1. Organizačný moment - 2 minúty(Názov titulu, ciele)

2. Aktualizácia - 8 min

Kontrola d/s - frontálny prieskum - 3 min.

Čo je potenciálna energia? Jej typy?

Čo je kinetická energia?

Čo je celková mechanická energia?

Vymenujte zákon zachovania mechanickej energie.

Recepcia "Denník" - vyplnenie kolónky, že viem! (Verejná diskusia) - 5min

3. Vykonávanie laboratórnych prác - 50 min.

Vedenie bezpečnostných inštruktáží;

Štúdium l / r (na zoznámenie študentov s nástrojmi, dávajte pozor na poradie práce).

evidencia prác žiakmi do zošitov: téma, účel, vybavenie, poradie prác.

výkon práce žiakmi, učiteľ kontroluje prácu v skupinách.

Analýza a záver o práci.

4. Upevnenie - 10 min.

Študenti odpovedajú na otázky samostatne.

5. Odraz. - 8 min.

Vráťte sa k účelu lekcie: diskusia, ako závisí sila trenia od hmotnosti tela?

Vyplnenie knihy jázd.

Otázky pre skupiny:

"Kto si myslí, že na hodine aktívne pracoval? Zdvihnite ruky"

Myslíte si, že ste dosiahli správny výsledok?

6. Domáca úloha: naučiť sa § - 2 minúty.

Laboratórium č. 3 Príloha 1.

téma: Štúdium zákona zachovania mechanickej energie.

Cieľ: naučiť sa merať potenciálnu energiu telesa zdvihnutého nad zemou a deformovanej pružiny; porovnajte dve hodnoty potenciálnej energie systému.

Vybavenie: statív so spojkou a nohou; laboratórny dynamometer; pravítko; zaťaženie hmoty m na nite dĺžky l.

Teoretická časť

Experiment sa vykonáva so závažím pripevneným k jednému koncu dlhého reťazca l. Druhý koniec nite je pripevnený k háku dynamometra. Ak sa bremeno zdvihne, pružina dynamometra sa nedeformuje a strelka dynamometra ukazuje nulu, zatiaľ čo potenciálna energia bremena je spôsobená iba gravitáciou. Závažie sa uvoľní a spadne dole a natiahne pružinu. Ak sa nulový bod potenciálnej energie interakcie telesa so Zemou berie ako spodný bod, ktorý dosiahne pri páde, potom je zrejmé, že potenciálna energia telesa v gravitačnom poli sa premení na potenciál energia deformácie pružiny dynamometra:
mg (l+Δl) = kΔl 2 /2 , kde Δl- maximálne predĺženie pružiny, k- jeho tuhosť.

Náročnosť experimentu spočíva v presnom určení maximálnej deformácie pružiny, keďže teleso sa pohybuje rýchlo.

Pokyny pre prácu

Na vykonanie práce je zostavená inštalácia znázornená na obrázku. Dynamometer je upevnený v nohe statívu.

1. Priviažte závažie k nite, druhý koniec nite priviažte k háku silomera a zmerajte hmotnosť závažia F t = mg(v tomto prípade sa hmotnosť bremena rovná jeho gravitácii).

2. Zmerajte dĺžku l niť, na ktorej je náklad uviazaný.

3. Zdvihnite záťaž do bodu 0 (označeného na dynamometri).

4. Uvoľnite záťaž, zmerajte maximálnu elastickú silu dynamometrom F ynp a maximálne predĺženie pružiny pravítka Δl, počítajúc to od nulového dielika dynamometra.

5. Vypočítajte výšku, z ktorej bremeno padá: h = l + ∆l(to je výška, o ktorú sa posunie ťažisko nákladu).

6. Vypočítajte potenciálnu energiu zdvíhaného bremena E" P = mg (l + ∆l).

7. Vypočítajte energiu deformovanej pružiny E" P = kΔl 2 /2, kde k = F napr /Δl

Nahradenie, výraz pre k do vzorca pre energiu E" P dostaneme E" P = ;F napr ∆l/2

8. Výsledky meraní a výpočtov zapíšte do tabuľky.

9. Porovnajte energetické hodnoty E" P a E" P. Zamyslite sa nad tým, prečo sa hodnoty týchto energií presne nezhodujú.

10. Urobte záver o vykonanej práci.

Priebeh laboratórnych prác 5. Štúdium zákona zachovania mechanickej energie

1. Zostavte inštaláciu znázornenú na obrázku.

2. Na háku dynamometra priviažte záťaž na niť (dĺžka nite 12-15 cm). Dynamometer upevnite do statívovej svorky v takej výške, aby bremeno zdvihnuté na hák nedosiahlo pri páde stôl.

3. Po zdvihnutí závažia tak, aby sa závit prehýbal, nainštalujte svorku na tyč dynamometra v blízkosti koncovej konzoly.

4. Zdvihnite bremeno takmer k háku silomera a zmerajte výšku bremena nad stolom (vhodné je zmerať výšku, v ktorej sa nachádza spodná hrana bremena).

5. Uvoľnite záťaž bez tlačenia. Pri páde náklad natiahne pružinu a západka sa posunie nahor po tyči. Potom natiahnite pružinu rukou tak, aby bola západka na obmedzujúcej konzole, zmerajte a

6. Vypočítajte: a) hmotnosť nákladu; b) zvýšenie potenciálnej energie pružiny c) pokles potenciálnej energie záťaže .

7. Výsledky meraní a výpočtov zaznamenajte do tabuľky umiestnenej v zošitoch pre laboratórne práce.

8. Nájdite hodnotu pomeru .

9. Výsledný pomer porovnajte s jednotkou a záver si zapíšte do zošita na laboratórnu prácu; uveďte, aké premeny energie nastali, keď sa záťaž pohybovala nadol.

Laboratórne práce. 2014

Populárne v kategórii: