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%
Но все равно, если в электрической цепи есть какой-никакой источник энергии, например, генератор, или аккумулятор, или батарейка, или просто заряженный конденсатор, то после замыкания прежде разомкнутой цепи по ней пойдет какой-никакой ток.
Поскольку цепь скорее всего не сверхпроводящая, у нее есть какое-никакое омическое сопротивление. А значит, часть энергии истояника в цепи будет превращена в тепло.
Дальше. Если в цепи есть какой-никакой мотор, или хотя бы соленоид, то оба они могут произвести механическую работу.
И, наконец, переменное электромагнитное поле при переходном процессе включения цепи тоже получит какую-никакую энергию.
И еще. Если в цепи есть катушка, то ток, который пойдет по цепи и через катушку, создаст в ней магнитное поле, и его энергия будет получена из первичной энергии источника.
Наконец, можно зарядить аккумулятор. Тогда энергия источника пойдет в накопление энергии аккумулятором.
Если еще подумать, можно еще что-то придумать.