Народ с лаб раб лабораторная работа № 4. «сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела». цель: сравнить изменение кинетической энергии тела при соскальзывании с наклонной плоскости с работой равнодействующей сил. сделать вывод о выполнении теоремы о кинетической энергии. оборудование: штатив, широкая деревянная линейка, деревянный брусок, линейка, секундомер. ход работы. установите с штатива широкую линейку наклонно, так чтобы брусок соскальзывал по наклонной плоскости. n fтр h α mg 1 α измерьте линейкой длину l и высоту h наклонной плоскости. cпустите брусок сверху плоскости. измерьте с секундомера время соскальзывания t. скорость тела в конце траектории: , т.к. начальная скорость равна нулю. чтобы найти ускорение тела, используйте формулу перемещения при равноускоренном движении: . изменение кинетической энергии тела: , где m – масса тела. работа равнодействующей сил равна: коэффициент трения дерева по дереву. рассчитайте: , результаты округляйте до четырёх знаков после запятой. приравняйте работу равнодействующей сил и изменение кинетической энергии тела: . массу тела и длину наклонной плоскости можно сократить: . рассчитайте значения в левой и правой частях равенства, результаты округляйте до десятых. результаты занесите в таблицу: высота наклонной плоскости h, м длина наклонной плоскости l, м время соскальзывания тела t, с , м/с2 , м/с2 сравните значения в двух последних колонках таблицы с точностью до 0,1 м/с2. сделайте вывод.
кг
м
°
кг
м/с
м/с
Найти:
Решение:
1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
,
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:
При этом h2 аналогично h1 равен:
Перепишем ЗСЭ в виде:
Откуда cosβ:
°