Согласно формулировке второго закона Ньютона, ускорение тела пропорционально силе действующей на это тело и обратно пропорционально массе этого тела. Проверку закона, поэтому логично проводить в два этапа. На первом этапе, оставив силу без изменения проверить зависимость ускорения тела от его массы. Очевидно, если закон выполняется, то должно выполнятся равенство . Из рисунка ясно, что силой скатывающей шарик, будет равнодействующая сил тяжести и реакции опоры. Можно показать, что
если , то
Далее, необходимо проверить зависимость ускорения тела от величины силы действующей на него. Если массу тела оставить неизменной, то должно выполняться соотношение: . Поэтому, если работать с одним шариком, то или .
Ход работы
1. Установите желоб под углом к столу. Выберите шарик меньшей массы. Запустите шарик без толчка вниз по желобу. Измерьте время движения шарика. Скатив шарик не менее пяти раз, найдите среднее время спуска и занесите его в таблицу. Измерьте высоту и длину наклонной плоскости
ДАНО
T1=10 C
T2=100 C
m1=1.2 кг
m2=0.03m1 (3%)
L=2.3*10^6 Дж/кг
C=4200 Дж/кг*С
P=800 Вт -мощность плитки
КПД=65%(0.65)
t -?
РЕШЕНИЕ
полезная мощность
Pn=Q/t
время нагревания
t=Q/Pn (1)
количество тепла на нагревание
Q1=Cm1(T2-T1)
количество тепла на испарение
Q2=Lm2=L*0.03m1
общее количество
Q=Q1+Q2= Cm1(T2-T1)+L*0.03m1=m1(C(T2-T1)+L*0.03) (2)
полезная мощность
Pn=P*КПД (3)
подставим (2) и (3) в (1)
t=Q/Pn =m1(C(T2-T1)+L*0.03) /( P*КПД) <подставим данные их условия
t=1.2(4200(100-10)+2.3*10^6*0.03) /( 800*0.65)=1031.5c =17.2 мин = 0.26 ч
ОТВЕТ 1031.5c =17.2 мин = 0.26 ч
** на выбор
Дано:
m₁=0,2кг масса стекла
p₁=2500кг/м³ плотность стекла
p₂=8900кг/м³ плотность меди
m₂-? масса меди
V₁=V₂
m₁/p₁=m₂/p₂
m₂=p₂m₁/p₁
m₂=8900*0.2/2500=0.712кг=712гр
(по поводу второго вопроса надо знать как направлены силы)