Термодинамическое равновесие — состояние системы, при котором остаются неизменными во времени макроскопические величины этой системы (температура, давление, объём, энтропия) в условиях изолированности от окружающей среды. В общем, эти величины не являются постоянными, они лишь флуктуируют (колеблются) возле своих средних значений. Если равновесной системе соответствует несколько состояний, в каждом из которых система может находиться неопределенно долго, то о системе говорят, что она находится в метастабильном равновесии.
Ход работы:
1. Ознакомились в учебнике § 30 «Динамометр».
2. Укрепили динамометр с закрытой шкалой вертикально в лапке штатива. Отметили горизонтальной чертой начальное положение указателя динамометра, - это будет нулевая отметка шкалы.
3. Подвесили к крючку динамометра груз, масса которого 102 г. На этот груз действует сила тяжести, равная 1 Н. с такой же силой груз растягивает пружину динамометра. Эта сила уравновешивается силой упругости, возникающей в пружине при ее растяжении (деформации).
Новое положение указателя динамометра также отмечаю горизонтальной чертой на бумаге.
4. Подпись: Затем подвешиваю к динамометру второй, третий, четвертый грузы той же массы (102 г), каждый раз отмечаю черточками на бумаге положение указателя (рис. 4).
5. Снимаю динамометр со штатива и против горизонтальных черточек, начиная с верхней, проставляю числа 0, 1, 2, 3, 4 … Выше числа 0 пишу: «ньютон».
6. Измеряю расстояние между соседними черточками. Эти расстояния получились почти одинаковыми (небольшие расхождения получились из-за того что у меня не «твердая» рука и отметки я сделал неравномерные). Если подвесить груз массой 51 г, то динамометр покажет отметку ровно посередине между 0 и 1, если подвесить груз массой 153 г, то динамометр покажет отметку ровно посередине между 1 и 2.
7. Для того чтобы измерить десятые доли ньютона, нужно нанести деления – 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 и т. д. Для этого расстояние между отметками 0 и 1; 1 и 2; 2 и 3; 3 и 4 и далее я делю на десять равных частей.
8. Измеряю проградуированным динамометром вес лапки штатива.
9. Получившийся в ходе лабораторной работы эскиз шкалы динамометра сдаю вместе с выполненной работой.
Вывод: Я научился градуировать пружину, получил шкалу с ценой деления (0,1 Н) и с ее измерил вес лапки штатива
x = x0 + V0x t + g(x) t^2 / 2,
l = 0 + V0 cosα t + 0,
l = V0 cosα t.
Нам неизвестна начальная скорость. Найдем ее, чтобы далее выразить время.
2) По закону сохранения энергии для положения тела сначала на башне, а затем - на максимальной высоте подъема H:
m V0^2 / 2 + m g h = m g H.
Нам неизвестна максимальная высота подъема H. Выразим ее.
3) S(y) = H = (Vy^2 - V0y^2) / - 2g(y),
H = V0^2 sin^2 α / 2g.
Возвращаемся к ЗСЭ:
m V0^2 / 2 + m g h = mg V0^2 sin^2 α / 2g, откуда начальная скорость равна:
V0 = sqrt(2gh / cos^2 α).
Возвращаемся к первому действию:
l = sqrt(2gh / cos^2 α) cosα t, откуда t равняется:
t = l / sqrt(2gh / cos^2 α) cosα,
t = 65 / sqrt(200 / 0,5) * 0,707 = 4,596 c