Группа ПЦ-265

Лабораторная работа №2

Группа ПЦ-265

Дата: 06.11.2020 г.

Тема: «Изучение закона сохранения механической энергии».

Цель: сравнить две величины – уменьшение потенциальной энергии прикрепленного к пружине тела при его падении и увеличение потенциальной энергии растянутой пружины.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, фиксатор, динамометр, жесткость пружины которого равна 40 Н/м, линейка измерительная, груз из набора по механике; масса груза равна (0,100 ±0,002) кг

План выполнения работы

· Записать в тетради тему лабораторной работы, цель и оборудование.

· Повторить теорию.

· Изучить указания к работе. В тетради подготовить таблицу для записи результатов измерений

· Внимательно посмотреть демонстрацию опыта по ссылке

https://www.youtube.com/watch?v=9wFlf4HjBUg&ab_channel=%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%9C%D0%B0%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2

· Результаты измерений занесите в таблицу.

· Оцените погрешность.

· Сделайте вывод и запишите его в тетрадь.

· Ответьте письменно на контрольные вопросы.

Теория

Для работы используется установка, показанная на рисунке 1. Она представляет собой укрепленный на штативе динамометр с фиксатором 1.

Пружина динамометра заканчивается проволочным стержнем с крючком. Фиксатор (в увеличенном масштабе он показан отдельно – помечен цифрой 2) – это легкая пластинка из пробки (размерами 5 х 7 х 1,5 мм), прорезанная ножом до ее центра. Ее насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с небольшим трением, но трение все же должно быть достаточным, чтобы фиксатор сам по себе не падал вниз. В этом нужно убедиться перед началом работы. Для этого фиксатор устанавливают у нижнего края шкалы на ограничительной скобе. Затем растягивают и отпускают.

Фиксатор вместе с проволочным стержнем должен подняться вверх, отмечая этим максимальное удлинение пружины, равное расстоянию от упора до фиксатора. Если поднять груз, висящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению, например, к поверхности стола равна .

При падении груза (опускание на расстояние ) потенциальная энергия груза уменьшится на , а энергия пружины при ее деформации увеличивается на .

Указания к работе

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра.

2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину, и установите фиксатор внизу у скобы.

3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение х пружины.

4. Повторите опыт пять раз.

Результаты измерений:

Опыт 1: h = 0,054 м;

Опыт 2: h = 0,052 м;

Опыт 3: h = 0,050 м;

Опыт 4: h = 0,048 м;

Опыт 5: h = 0,052 м

h_ср=(h₁+ h₂+ h₃+ h₄+ h₅)/5

5. Подсчитайте … … … …

6. Результаты занесите в таблицу:

№ опыта	h	h_ср	Е₁_cp	E₂_cp	E₁_cp/E₂_cp

Вычисления:

Сравните отношение с единицей и сделайте вывод о погрешности, с которой был проверен закон сохранения энергии.

откуда видно, что полученное отклонение от единицы лежит в пределах погрешности измерений.

8. Оценим погрешности:

Для примера:

откуда видно, что полученное отклонение от единицы лежит в пределах погрешности измерений.

Контрольные вопросы

1. Когда тело обладает энергией?

2. Как влияет на энергию системы тел действие внешней силы? Сохраняется ли в этом случае полная механическая энергия?

3. Тело брошено вертикально вверх. Как меняется его потенциальная и кинетическая энергии со временем?

4. Как изменяется полная механическая энергия системы тел, если между телами наряду с другими силами действует и сила трения?

ВНИМАНИЕ!!!

Уважаемые студенты, необходимо выполнить лабораторную работу в рабочей тетради (сфотографировать) или в формате Документа Word. Отправлять для проверки в личные сообщения на страницу ВКонтакте: https://vk.com/: https://vk.com/id591468583.

Преподаватель: Потемкина Татьяна Пантелеймоновна.