Денені бірқалыпты көтеру кезіндегі жұмысты анықтау. Көлбеу жазықтықтың ПӘК – ін анықтау.

7-сынып

№ 7 зертханалық жұмыс. Денені бірқалыпты көтеру кезіндегі жұмысты анықтау.

Көлбеу жазықтықтың ПӘК – ін анықтау.

Жұмыстың мақсаты: Денені Һ биіктікке бірқалыпты тік жоғары көтергенде істелетін пайдалы жұмыстың сол денені осы биіктікке көлбеу жазықтық бойымен көтергенде істелетін толық жұмыстан кем болатынын көрсету.

Құрал – жабдықтар: тақтай, динамо-

метр, өлшеуіш таспа немесе сызғыш,

ағаш білеуше, жылжымалы қысқашы

бар штатив.

1 – тапсырма: Денені Һ биіктігіне бір-

қалыпты тік жоғары көтергенде істелетін жұмысты анықтау.

Жұмыстың барысы: Денені Һ биіктікке бірқалыпты тік жоғары көтеру үшін F₁ күші А₁ жұмысын істейді. А₁= F₁Һ.

Денені бірқалыпты тік жоғары көтеретін F күші дененің Р ауырлық күшіне тең : F₁= Р.

Оны динамометрмен тікелей өлшеу керек:

1) білеуді көтеретін Һ биіктігін таңдап алыңдар;

2) білеудің ауырлық күшін динамометрмен өлшеңдер;

3) білеуді Һ биіктігіне бірқалыпты тік жоғары көтергенде істелетін жұмысты есептеп шығарыңдар.

Жұмысты орындау: 1.Білеуді көтеретін биіктікH=40 см=0.4 м

Ауырлық күші F=0,7 Н. Көтергенде істелетін жұмыс А₁= F₁Һ. =0,7Н*0,4 м=0,28Дж

2 – тапсырма. Денені көлбеу жазықтың бойымен Һ биіктігіне бірқалыпты көтергенде істелетін жұмысты анықтау.

Жұмыстың барысы: Денені жоғарыдағы таңдап алынған
Һ биіктігіне тік көтерудің орнына, F₂ күшін түсіріп ұзындығы L көлбеу жазықтықты пайдаланып көтеруге де болады. Алайда, көлбеу жазықтықты пайдаланғанымызда, механиканың алтын ережесі бойынша күштен ұтқанымызбен (F_{1 2}), оның есесіне жолдан ұтыламыз (LҺ). Көлбеу жазықтықты пайдаланғанда істелген А₂ жұмыс мынаған тең: А₂= F₂L

«Алтын ережеге» сәйкес үйкеліс есепке алынбаған жағдайда А₁ және А₂ жұмыстары бір - біріне тең: А₁= А₂ немесе F₁Һ= F₂L

Практикада үйкелісті болдырмау мүмкін емес, сондықтан толық жұмыс А₂ пайдалы А₁ жұмыстан іс жүзінде үлкен: А₂ А₁

1. Тақтайды көлбеу орналастырыңдар (Һ биіктік пен көтерілетін білеу өзгеріссіз қалуы керек);

2. Көлбеу жазықтықтың L ұзындығын өлшеңдер;

3. Білеуге динамометрді іліп, оны көлбеу жазықтықтың бойымен жоғары қарай бірқалыпты қозғалтып тартыңдарда, F₂ тарту күшін өлшеңдер;

4. Білеуді көлбеу жазықтықтың бойымен бірқалыпты көтергенде істелетін А₂ жұмысты есептеңдер.

Жұмысты орындау: 1. Биіктік Һ=40 см=0.4 м

2. Көлбеу жазықтықтың ұзындығы L=65 см =0,65 м

3. F₂ тарту күші F₂=1,2Н

4. Білеуді көлбеу жазықтықпен көтергенде істелетін жұмыс

А₂= F₂L =1,2Н*0,65м=0,78 ДЖ

3 – тапсырма. Көлбеу жазықтықтың пайдалы әсер коэффициентін (ПӘК-ін) табу.

Жұмыстың барысы: Көлбеу жазықтықты пайдаланып, білеуді көтергендегі көлбеу жазықтықтың ПӘК-ін пайдалы А₁ жұмысты толық А₂ жұмысқа бөлгенге тең: ŋ= немесе (%) есептесек: : ŋ=*100 %

ПӘК –ті табу үшін : 1) Көлбеу жазықтықтың ПӘК –ін есептеңдер;

2) Механиканың «Алтын ережесін» пайдаланып (§76) үйкеліс есепке алынбаған жағдайда көлбеу жазықтық күштен қандай ұтыс беретінін есептеңдер. Есептелге F₂ мәнімен динамометр арқылы өлшенген F₂ мәнін салыстырыңдар;

3)Көлбеу жазықтықтың Һ биіктігін өзгертіңдер де істелген жұмыстарды және көлбеу жазықтықтың ПӘК –ін анықтаңдар;

Зертханалық жұмыстың барлық тапсырмалары бойынша алынған нәтижелерді мына кестеге түсіріңдер;

1.Көлбеу жазықтықтың ПӘК- =*100%=36%

2.Көлбеу жазықтықтың формуласы - = F₂= F₁Һ/ L=0,4Н

F₂- динамометрмен өлшенген мәні 1,2 Н, есептелген мәні -0,4 Н себебі үйкеліс күші бар

3.Көлбеу жазықтық биіктігін өзгертеміз Һ=60 см=0,6 м

А_п= F₁Һ=0,42 Дж А_Т= F₂L=0,97 Дж; =*100%=43%

Қорытынды: Көлбеу жазықтық арқылы денені Һ биіктікке көтергенде пайдалы жұмыс Ап толық жұмыстанА_Т аз болады. Көлбеу жазықтық биіктігі артқан сайын пайдалы әсер коэффициенті артады.