Лабораторная работа 1 «Исследование связи работы силы с изменением механической энергии тела на примере растяжения резинового жгута»

Лабораторная работа 1 «Исследование связи работы силы с изменением механической энергии тела на примере растяжения резинового жгута»

Цель работы: выяснить, как работа силы связана с изменением механической энергии тела при растяжении резинового жгута.​

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой‚ фиксатор‚ линейка измерительная и груз из набора по механике с массой 0‚1 кг.​

Выполнение работы

• Установим штатив на столе .

• ​ Закрепим резиновый жгут на штативе и проведем на нем две риски на расстоянии 5 см.​

• Подвесим груз к концу резинового жгута . Жгут начнет растягиваться, расстояние между рисками увеличивается.

• Определим жесткость жгута по формуле ​ mg = kx

• Зная силу тяжести грузов определяем силу упругости возникающую на жгуте.​

• Постепенно увеличивая массу груза, измеряем расстояние между рисками и величину силы приложенной к нему для каждого значения массы. ​

• ​ Эксперимент повторяем 3 раза, данные заносим в таблицу. .

Сравним работу силы тяжести с потенциальной энергией упругодеформированной пружины mgх =

• При увеличении прикладываемой силы к жгуту происходит увеличение его растяжения.​ Работа силы, приложенной к телу прямо пропорциональна изменению его механической энергии: при увеличении силы деформирующей жгут потенциальная энергия жгута увеличивается.​

Кроме того, сила деформации и длина жгута также имеют взаимосвязь.​ При увеличении силы длина жгута увеличивается, а при уменьшении силы уменьшается.​ Это связано с тем, что увеличение силы сопровождается увеличением энергии, что влияет на расстояние между атомами в резиновом жгуте.​

Основные выводы⁚

• Работа силы прямо пропорционально связана с изменением механической энергии тела.​

• При увеличении силы происходит увеличение деформации тела, а при уменьшении ⎯ сжатие.

• Работа силы тяжести приблизительно равна изменению потенциальной энергии упруго деформированной пружины. Следовательно выполняется закон сохранения механической энергии

Ответить на вопросы теста

1. Кинетическую энергию имеет тело, которое …

а) Греется б) Светится в) Движется

2. От каких физических величин зависит кинетическая энергия тела?

а) от скорости тела и его положения относительно других тел

б) от массы и скорости тела

в) от массы тела и его положения относительно других тел

3. Потенциальная энергия упругой деформации …

а) обратно пропорциональна удлинению пружины

б) пропорциональна удлинению пружины

в) пропорциональна квадрату удлинения пружины

4. Механическая энергия не сохраняется, если между телами действует сила … а) трения б) отталкивания в) притяжения

5. Определите потенциальную энергия тела массой 2 кг на высоте 2 м:

а) 3,92 Дж б) 0,392 Дж в) 39,2 Дж

6. Тело движется со скоростью 6 м/с. Определите кинетическую энергию тела, если его масса равна 2 кг.

а) 36 Дж б) 72 Дж в) 12 Дж

7. Определите увеличение потенциальной энергии, накопленной пружиной при изменении сжатия из положения равновесия на 3 см, в положение сжатия на 6 см.

а) в 8 раз б) в 2 раза в) в 4 раза

ОТВЕТЫ: 1- в; 2- б; 3- в; 4- а; 5- в; 6- а; 7- в.