Объяснение: ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ПРИ ПОДЪЁМЕ ТЕЛА ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ
Цель работы: Убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с механизма (наклонной плоскости), меньше полной.
Приборы и материалы: Доска, динамометр, измерительная лента или линейка, брусок, штатив с муфтой и лапкой (рис. 206)
Указания к работе:
1. Повторите по учебнику § 65 «Коэффициент полезного действия механизма».
2. Определите с динамометра вес бруска.
3. Закрепите доску в лапке штатива в наклонном положении.
4. Положите брусок на доску, прикрепив к нему динамометр.
5. Перемещайте брусок с постоянной скоростью вверх по наклонной доске.
6. Измерьте с линейки путь s, который проделал брусок, и высоту наклонной плоскости h.
7. Измерьте силу тяги F.
8. Вычислите полезную работу по формуле Ап = Ph, а затраченную — по формуле А3 = Fs.
9. Определите КПД наклонной плоскости:
Недавно такую решали в классе
При выполнении данной работы необходимо вспомнить «золотое правило» механики. А именно, работа по равномерному перемещению тела по наклонной плоскости без трения на высоту h равна работе, совершенной при подъеме тела на высоту h по вертикали. При подъеме по вертикали на высоту h, как мы уже знаем, полезная работа равна: Ап = mgh. При подъеме по плоскости работа равна: Аз = Fl, где F- сила с которой груз поднимается равномерно, l — пройденный телом путь, Аз — затраченная работа. В идеальном случае, когда нет силы трения, затраченная работа равна полезной работе. Но, так как таких условий создать нельзя, и сила трения всегда возникает, то полезная работа всегда меньше затраченной. Найдем коэффициент полезного действия наклонной плоскости, выразив его в процентах:
Ƞ = КПД • 100% = Aп/Aз • 100%
Расчетная часть:
Ап = 0,3 • 2 = 0,6 Н
Аз = 0,9 • 1,2= 1,08 Дж
Ƞ = Ап/Аз • 100% = 0,6/1,08 • 100% = 83%
Атмосферний тиск на різних висотах
Швидкості руху молекул, що входять до складу повітря, неоднакові. Деякі молекули мають швидкість більшу, ніж переважна більшість. Тому, вони можуть підніматися над Землею на значну висоту. Відносна кількість таких молекул з висотою зменшується. Відповідно зменшується й утворювальний ними тиск.
Залежність атмосферного тиску від висоти над поверхнею Землі вперше виявив Блез Паскаль. Він з учнями піднявся на гору То-де-Дом ( Франція ) і виявив, що на вершині гори стовп ртуті на 7,5 см коротше, ніж біля її підніжжя.
показують,що атмосферний тиск у місцевостях,які лежать на рівні моря,середньому дорівнює 760 мм.рт.ст.
Атмосферний тиск,що дорівнює тиску стовпа ртуті заввишки 760 мм при температурі 00С,називають нормальним атмосферним тиском.
Нормальний атмосферний тиск дорівнює 101 300 Па = 1013 гПа.
Чим більша висота над рівнем моря,тим менший тиск. При невеликих підйомах у середньому на кожних 10,5 м підйому тиск зменшується на 1 мм.рт.ст. (або на 1,33 гПа ).Знаючи залежність тиску від висоти, можна за зміною показів барометра визначити висоту над рівнем моря.