Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.
Это утверждение выражает закон сохранения энергии в механических процессах. Он является следствием законов Ньютона.
Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией.
Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих между собой только консервативными силами, при любых движениях этих тел не изменяется. Происходят лишь взаимные превращения потенциальной энергии тел в их кинетическую энергию, и наоборот, или переход энергии от одного тела к другому.
Е = Ек + Еp = const
Закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами, то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной энергии.
В реальных условиях практически всегда на движущиеся тела наряду с силами тяготения, силами упругости и другими консервативными силами действуют силы трения или силы сопротивления среды.
Сила трения не является консервативной. Работа силы трения зависит от длины пути.
Если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения, то механическая энергия не сохраняется. Часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию тел (нагревание).
Если поднять груз, висящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению, например, к поверхности стола равна mgh. При падении груза (опускание на расстояние x = h) потенциальная энергия груза уменьшится на
|
|
|
Е1=mgh а энергия пружины при ее деформации увеличивается на Е2=kx2/2
Вывод: научился измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины (сравнил 2 велечины)
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
Изучения особенностей силы трения скольжения (1.5)
Цель работы: 1. выяснить, зависит ли сила трения скольжения от силы нормального давления, если зависит, то как.
Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, деревянная линейка или деревянная плоскость, набор грузов по 100
Определили массу бруска. Сначала подвесив брусок к динамометру нашли вес бруска Pбруска=0,7Н
Зная, что P=mg и g=10м/с2 получим mбруска=P/g
mбруска=0,7Н/10м/с2=0,07кг
Определяем общий вес тела (силу нормального давления по формуле:
Р=N=(m1+m2)∙g
1.Р=N=(0,07кг+0,1кг)∙10м/с2=1,7Н
2.Р=N=(0,07кг+0,2кг)∙10м/с2=2,7Н
3.Р=N=(0,07кг+0,3кг)∙10м/с2=3,7Н
4.Р=N=(0,07кг+0,4кг)∙10м/с2=4,7Н
5.Р=N=(0,07кг+0,5кг)∙10м/с2=5,7Н
Провели измерения силы трения.
5. Подготовили таблицу для записи результатов измерений и вычислений:
| № опыта | Масса бруска, m 1 , кг | Масса груза, m 2 , кг | Общий вес тела (сила нормального давления), Р=N=(m 1 +m 2 )g, Н | Сила трения, F тр , Н | Коэффициент трения, μ | Среднее значение коэффициента трения, μ ср | ||
| 1 |
0,07 | 0,1 | 1,7 | 0,4 |
| |||
| 2 | 0,2 | 2,7 | 0,6 | |||||
| 3 | 0,3 | 3,7 | 0,8 | |||||
| 4 | 0,4 | 4,7 | 1 | |||||
| 5 | 0,5 | 5,7 | 1,2 |
6. Из опыта видим, что сила трения зависит от силы нормального давления прямо пропорционально(т.е. чем больше сила нормального давления, тем больше сила трения)
7. В каждом опыте рассчитали коэффициент трения по формуле: 
.
μ=0,4Н/1,7Н=0,235
μ=0,6Н/2,7Н=0,222
μ=0,8Н/3,7Н=0,216
μ=1,0Н/4,7Н=0,213
μ=1,2Н/5,7Н=0,211
Результаты расчётов занесли в таблицу.
8. По результатам измерений построили график зависимости силы трения от силы нормального давления:
Определили по графику средние значения силы трения и силы нормального давления:
N=3Н
Fтр=0,68Н
Вычислили среднее значение коэффициент трения:
μср=0,68Н/3Н=0,227
Вывод: мы определили, что сила трения зависит от силы нормального давления прямо пропорционально(т.е. чем больше сила нормального давления, тем больше сила трения). Коэффициент трения дерева по дереву получился равен 0,227
|
|
|
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 52; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!