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.