Порядок выполнения работы. Приготовить в лабораторном журнале три таблицы по форме табл
Приготовить в лабораторном журнале три таблицы по форме табл. 5.
Определение коэффициента трения покоя
1. Установить тело к верхнему упору направляющей, установленной в горизонтальное положение (α = 0). 2. Увеличить угол наклона направляющей α до тех пор, пока не начнется скольжение (α = αn). 3. Вычислить коэффициент трения покоя по формуле (11). 4. Повторить эксперимент 5 раз. Вычислить среднее значение ƒП. 5. Объяснить причину разброса значений коэффициента трения покоя.
Определение коэффициента трения скольжения
1. Подключить разъемы блока питания и направляющей к семипозиционному индикатору. 2. Включить блок питания индикатора в сеть 220 В. Загорится первый индикатор. 3. Установить тело к верхнему упору направляющей, установленной в заданное по транспортиру положение α > αП. 4. Дать соскользнуть телу по направляющей, записать показания индикаторов в табл. 5. 5. Повторить эксперимент 5 раз. 6. Вычислить средние значения показаний ti и занести в таблицу. 7. Вычислить и занести в таблицу значения изменения скорости ∆Vi и ускорения ai по формулам:
8. Вычислить среднее значение ускорения и определить коэффициент трения скольжения по формуле (12). 9. Изменить угол α и повторить эксперимент при трех разных углах, записывая результаты в табл. 5 для каждого угла. 10. Сформулировать выводы по проделанной работе. Таблица 5
Лабораторная работа №4 ДВИЖЕНИЕ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ
Цель работы: изучение закона сохранения энергии, определение потерь энергии на вращение.
Введение Закон сохранения энергии в замкнутых системах – один из фундаментальных законов природы, результат обобщения многих экспериментальных данных. Идея закона принадлежит М.В. Ломоносову, а количественная формулировка дана Ю. Майером и Г. Гельмгольцем. В случае отсутствия внешних неконсервативных сил закон сохранения механической энергии можно представить в виде: E+U=W=const, т.е. полная механическая энергия системы остается постоянной. Здесь E – кинетическая энергия; U – потенциальная энергия; W – полная энергия. Рассмотрим процесс скатывания тела вращения по наклонной плоскости под действием силы тяжести. При кручении тела без проскальзывания (т.е. в отсутствии рассеяния механической энергии) происходит превращение потенциальной энергии в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения тела. Здесь m, V, J, ω – масса, скорость центра тяжести, момент инерции относительно центра тяжести, угловая скорость. Закон сохранения механической энергии запишется в виде:
С учетом того, что уравнение (13) перепишем в виде:
выражая из (14) скорость поступательного движения, получим ,где – коэффициент, определяющий долю кинетической энергии потерянной на вращение при переходе потенциальной энергии в кинетическую. Подставив в выражение коэффициента потерь энергии моменты инерции шара и диска получим: для шара ξ=0,40 и для диска ξ=0,50. Лабораторная работа выполняется на той же установке, что и лабораторные работы №2–4, поэтому описание установки не приводится. Если угол установки направляющей известен и равен α, то на длине участка Si максимально возможная скорость скатывания тела будет равна скорости свободно падающего тела . Здесь hi высота по нормали к горизонту участка наклонной плоскости длиной Si ( ). Определяя при скатывании различных тел скорость Vi на разных участках пути Si при фиксированном угле наклона α, можно определить значение потерь энергии на вращение и сравнить их с теоретическими, сопоставляя максимально возможную скорость на участке движения и ее реальное значение для вращающегося тела (Vmах i и Vi.).
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (375)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |