Лабораторная работа e6 Изучение закона Архимеда Цель работы: доказать опыт существование действующей на погруженное в жидкость тело выталкивающей силь доказать экспериментально выполнение Архимеда. Оборудование: сосуд с водой, тело закон на динамометр, мензурка. Краткие теоретические сведения действующая жидкость тело, равна жидкости в объёме этого тела, то есть Закон Сила, Архимеда: погружённое в вес Примечание: 1 мл%3D1 см3 0,000001 м3. Ход работы 1. С мензурки с водой определите объе тела И зная, что 2. Зная объем тела Ит и плотность воды Р. определите вес вытесненной воды по формуле: Р 3. Тело подвесьте к крючку динамометра нитяной петли и определите вес тела Ро в воздухе. 4. Погрузите тело в воду, определите вес тела Р, воде вычислите выталкивающую силу Fь действующую пр погружении тела в воду по формуле: Fд — Ро- Р, 5. Сравните вес воды, вытесненной телом Р, выталкивающей силой Fд- 6. Результаты измерений и вычислений занесите таблицу. (объём тела) (вес вытесн. воды) (в воздухе) (в воде)
M₁ = 300 г = 0,3 кг - масса воды t₁ = 20° С - начальная температура воды C₁ = 4200 Дж кг⁻¹ град⁻¹ - удельная теплоёмкость воды m₂ = 50 г = 0,05 кг - масса железного шарика t₂ = 80° С - начальная температура шарика C₂ = 450 Дж кг⁻¹ град⁻¹ - удельная теплоёмкость железа t₀ - конечная температура воды и шарика. Вода нагреется и получит количество теплоты Q₁ = C₁m₁(t₀ - t₁) Шарик остынет и отдаст количество теплоты Q₂ = C₂m₂(t₂ - t₀) Из равенства величин Q₁ = Q₂ следует равенство C₁m₁(t₀ - t₁) = C₂m₂(t₂ - t₀) Выражая из этого уравнения искомую величину t₀ через остальные, получим: t₀ = (C₂m₂t₂ + C₁m₁t₁)/(C₂m₂ + C₁m₁) = (450*0,05*80 + 4200*0,3*20)/(450*0,05 + 4200*0,3) = 21° С
Дано:Vн=10 м/сh=20 м.Найти: h при Eк=EпРешение:Кинетическая энергия находится по формуле: Eк = m*V²/2,Потенциальная энергия: Eп = m*g*h.Найти высоту, где Ек=Eп, т.е. можно приравнять правые части выраений:m*V²/2 = m*g*h, (массу m сократим)20h = v*2 h = Vн*t - gt*2/21/h = 20t - 5t*2 V = Vн - gt2/V = 20 - 10t 20h = V*2 используемЗаменим скорость на 2 уравнение: h = 20 - 20t + 5t*2 приравниеваем обе части: 20t - 5t*2 = 20 - 20t + 5t*2 10t*2 - 40t + 20=0 t*2 - 4 + 2=0 t = 2 +-√2В первом случае получим: 3,4 сек, во втором: 0,6 секВыбираем 2 - √2 Максимальное время полета тела = 2 сек (по уравнению) Подставляем вместо t=2 в уравнение:h = 20 - 20*(2 - √2) + 5*(2 - √2)*2 = 10 мответ: Высота, где потенциальная энергия будет равна кинетической, равна 10 м.
t₁ = 20° С - начальная температура воды
C₁ = 4200 Дж кг⁻¹ град⁻¹ - удельная теплоёмкость воды
m₂ = 50 г = 0,05 кг - масса железного шарика
t₂ = 80° С - начальная температура шарика
C₂ = 450 Дж кг⁻¹ град⁻¹ - удельная теплоёмкость железа
t₀ - конечная температура воды и шарика.
Вода нагреется и получит количество теплоты
Q₁ = C₁m₁(t₀ - t₁)
Шарик остынет и отдаст количество теплоты
Q₂ = C₂m₂(t₂ - t₀)
Из равенства величин Q₁ = Q₂
следует равенство
C₁m₁(t₀ - t₁) = C₂m₂(t₂ - t₀)
Выражая из этого уравнения искомую величину t₀ через остальные, получим:
t₀ = (C₂m₂t₂ + C₁m₁t₁)/(C₂m₂ + C₁m₁) = (450*0,05*80 + 4200*0,3*20)/(450*0,05 + 4200*0,3) = 21° С
V = Vн - gt2/V = 20 - 10t
20h = V*2 используемЗаменим скорость на 2 уравнение:
h = 20 - 20t + 5t*2
приравниеваем обе части:
20t - 5t*2 = 20 - 20t + 5t*2
10t*2 - 40t + 20=0
t*2 - 4 + 2=0
t = 2 +-√2В первом случае получим: 3,4 сек, во втором: 0,6 секВыбираем 2 - √2
Максимальное время полета тела = 2 сек (по уравнению)
Подставляем вместо t=2 в уравнение:h = 20 - 20*(2 - √2) + 5*(2 - √2)*2 = 10 мответ: Высота, где потенциальная энергия будет равна кинетической, равна 10 м.