Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Лабораторные работы

№ 5. Изучение закона сохранения механической энергии

Цель работы

Научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землёй тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы.

Оборудование

Штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный, линейка, груз массой m на нити длиной l, набор картонок толщиной порядка 2 мм, краска и кисточка.

Указания к работе

Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке Л.4. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

Порядок выполнения работы

1. Привяжите груз к одному концу нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза F_T = mg (в данном случае вес груза равен силе тяжести).

2. Измерьте длину l нити, на которой привязан груз.

3. На нижний конец груза нанесите немного краски.

4. Поднимите груз до точки закрепления нити к крючку динамометра.

5. Отпустите груз и убедитесь по отсутствию краски на столе, что груз не касается его при падении.

6. Повторяйте опыт, каждый раз подкладывая картонки до тех пор, пока на верхней картонке не появятся следы краски.

7. Взявшись за груз рукой, растяните пружину до его соприкосновения с верхней картонкой и измерьте динамометром максимальную силу упругости F_ynp и линейкой максимальное растяжение пружины Δl, отсчитывая его от нулевого деления динамометра.

8. Вычислите высоту, с которой падает груз: h = l + Δl (это высота, на которую смещается центр тяжести груза).

9. Вычислите потенциальную энергию поднятого груза:

Е'_п = mg(l + Δl).

10. Вычислите энергию деформированной пружины:

Подставив выражение для k в формулу для энергии Е"_п, получим

11. Результаты измерений (в СИ) и вычислений занесите в таблицу 7.

12. Сравните значения энергий Е'_п и Е"_п. Подумайте, почему значения этих энергий совпадают не совсем точно.