с физикой за 7 класс
Лабораторная работа.
Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.
Цель работы. Проверить гипотезу: полезная работа, выполненная с механизма (наклонной плоскости), меньше полной.
Указания к работе.
В школе вы неоднократно перемещались с одного этажа на другой. При этом вы совершали работу, против силы, которая мешела вам двигаться вверх.
Какая сила мешает подниматься вверх?
Как определяется эта сила? Запишите формулу.
Вычислите, какая по величине сила действует на вас.
Из-за притяжения к Земле тела давят на опору или растягивают подвес. Как называется эта сила?
Вычислите значение этой силы (смотри во Один марш школьной лестницы имеет 11 ступеней. Длина каждой ступени l= 20 см, высота ступени h= 14 см.
Выразите длину и высоту ступеньки в метрах.
Определите:
Какой путь вы проходите, поднимаясь на один пролет лестницы, если наступаете на каждую ступеньку.
L =
На какую высоту вы поднимаетесь, поднимаясь на один пролет лестницы, если наступаете на каждую ступеньку.
H =
Отношение полезной работы к полной работе называется коэффициентом полезного действия механизма.
Лестница механизм, наклонная плоскость. Определим ее КПД.
Определите полезную работу по формуле: Aп= PH.
Определите полную работу по формуле: Aз=FL.
Определите КПД по формуле: ƞ=А_п/А_з ∙100%
Напишите вывод.
Дополнительное задание .
Вертикальная лестница имеет КПД = 100%. Почему же она не используется повсеместно?
q1=1,67 нкл
q2= 3,33 нкл
q3 = -0,67 нкл
r= 20 см = 0.2 м
х - расстояние между 1-3
0.2-х -расстояние между 2-3
k=9*10^9 н*м2/кл2 -постоянная кулона
сила отталкивания положительных зарядов
f = (k*q1*q2)/r^2
сила притяжения зарядов 1-3
f13 = (k*q1*q3)/х^2
сила притяжения зарядов 2-3
f23 = (k*q2*q3)/(0.2-х)^2
условие равновесия
f = f13 + f23
(k*q1*q2)/r^2 =(k*q1*q3)/х^2 +(k*q2*q3)/(0.2-х)^2
q1*q2/r^2 =q1*q3/х^2 +q2*q3/(0.2-х)^2=|q3|*(q1/х^2 +q2/(0.2-х)^2)
1.67*3.33/0.2^2 =|-0.67|(1.67/x^2+3.33/(0.2-х)^2)
x=-0.0990 м = 10 см
х=0.33 м = 33 см
расстояние от q1 до q3
или влево 10 см схема расположения зарядов
или вправо 33 см схема расположения зарядов