Фізика. 7 клас. Шут
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
Лабораторна робота № 12. Визначення ККД похилої площини
Мета роботи
Еспериментально визначити ККД при підйомі тіла по похилій площині; з’ясувати залежність ККД від висоти похилої площини.
Прилади і матеріали: 1) штатив з муфтою і лапкою; 2) дерев’яна дошка; 3) дерев’яний брусок; 4) динамометр; 5) набір важків масою по 100 г кожний з двома гачками; 6) вимірювальна стрічка.
Рис. 221. Засоби вимірювання та схема установки до лабораторної роботи № 12
Теоретичні відомості
Похила площина — один з простих механізмів. По похилій площині доцільно піднімати тіла, оскільки вона дає виграш в силі. Якщо за допомогою похилої площини довжиною l і висотою h піднімається тіло масою m, то ККД цієї площини розраховується за формулою:
де Ак = mgh = Ph (Р — вага тіла);
Аn = FTl (FT — сила тяги, яка прикладається до тіла при його рівномірному підйомі по похилій площині).
Порядок виконання роботи
1. Встановіть похилу площину під кутом 20°—30° до горизонтальної поверхні, закріплюючи дошку в лапці штатива (рис. 221).
2. Виміряйте довжину l і висоту h похилої площини.
3. За допомогою динамометра виміряйте вагу дерев’яного бруска Р.
4. Закріпіть брусок до динамометра і рівномірно піднімайте його вгору вздовж похилої площини. За шкалою динамометра визначте силу тяги FT.
5. Обчисліть корисну роботу по підйому бруска вертикально вгору на висоту h: Ак = Ph.
6. Обчисліть повну виконану роботу по підйому бруска на таку ж висоту h вздовж похилої площини: Аn = FTl;
7. Обчисліть ККД похилої площини. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю 18.
8. Покладіть на дерев’яний брусок два тягарця масою по 102 г і, не замінюючи висоти похилої площини, обчисліть ККД похилої площини при підйомі бруска з тягарцями. Результати вимірювань обчисліть і запишіть у таблицю 18.
9. Збільшіть висоту h похилої площини (кут її нахилу). Повторіть попередні досліди і обчисліть ККД похилої площини. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю 18.
Результати вимірювань і обчислень
(до лабораторної роботи № 12)
Таблиця 18
|
№ досліду |
l, м |
h, м |
Р, Н |
FT, Н |
Ак, Дж |
Аn, Дж |
ККД, % |
|
1. 2. 3. |
10. Зробіть висновки щодо:
- залежності ККД при підйомі тіла по похилій площині від маси тіла;
- залежності ККД при підйомі тіла по похилій площині від її висоти;
- експериментаторських умінь, яких ви набули при виконанні лабораторної роботи
Контрольні питання
- 1. Для чого доцільно використовувати похилу площину? Поясніть її дію як простого механізму.
- 2 Чи може ККД похилої площини дорівнювати 100 %?
Додаткове завдання
За результатами експерименту визначте роботу сили тертя у кожному досліді і з’ясуйте, від чого вона залежить.
