Дослідження залежності ККД від кута нахилу похилої площини
Мета: Встановити експериментально залежність ККД від кута нахилу похилої площини до горизонту; порівняти результати експериментально одержаної залежності та теоретично отриманого співвідношення.
Обладнання: Похила площина, динамометр, вимірювальна стрічка або лінійка, брусок, транспортир.
Теоретичні відомості
ККД похилої площини є відношення корисної роботи до затраченої , тобто:
; , (1)
де – маса тіла;
– висота похилої площини;
– прискорення вільного падіння;
– сила, необхідна для рівномірного руху тіла вгору по похилій площині;
– довжина похилої площини.
З малюнка
, (2)
де – коефіцієнт тертя;
– кут нахилу похилої площини.
Підставивши (1) в (2) одержимо:
(3)
Щоб знайти коефіцієнт тертя , розмістимо брусок на похилій площині і піднімаючи її за один кінець знайдемо граничний кут, при якому брусок буде ковзати в низ. Це станеться тоді, коли скочуюча сила , звідки:
.
Тоді формула (3) набуває вигляду:
(4)
однозначно центр тяжести смещен от середины в сторону железной части
обозначим это смещение за х
это и будет центр тяжести
схема
15 x 15-x
|---o
| | |
Fal Fж1 Fж2
составляем уравнение моментов=сила *плечо
Fal*(15/2+x)+Fж1*x/2=Fж2*(15-x)/2
все силы считаем по ф-ле F=mg=Vþg
þ -плотность
þal=2.70 г/см куб
þж=7.87 г/см куб
после преобразования получаем
15*þal*(15/2+x)+x*þж*х/2=(15-x)*þж*(15-x)/2
х=3.6684 см= 3.7 см = округли как тебе надо
напоминаю это смещение от центра стержня
Кинетическая энергия - это энергия любого движущегося тела. Если тело совершает какие то действия катится,падает,летит ,то оно уже обладает кинетической энергией (совершает действие)
Потенциальная энергия - это энергия любого поднятого над землей тела.
Падающий шарик или летящий самолет обладают потенциальной энергией.
ВНИМАНИЕ!! Падающий шарик например обладает сразу двумя видами энергии кинетичекой (потому что совершает действие или работу) и потенциальной (потому что поднят над землей).
Однако в момент падения шарика на землю все энергии превращаются в третий вид энергии которая называется внутренней.