Оборудование: штатив с закреплённой на нем осью, рычаг, набор грузов, динамометр, линейка. Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.
Не раскручивайте рычаг. Не роняйте и не бросайте грузы.
Ход работы
Рассмотрите измерительные приборы, находящиеся у вас на столе. Определите цену их деления.
2. Уравновесьте с гаек рычаг в горизонтальном положении.
3. Подвесьте в произвольной точке одного из плеч рычага груз массой 102 г (или несколько грузов).
4. В произвольном месте другого плеча рычага прикрепите динамометр и измерьте силу F, необходимую для удержания рычага в равновесии в горизонтальном положении.
5. С динамометра измерьте вес груза (грузов) Р .
6. Измерьте плечи L1 и L2 действующих сил.
7. Повторите действия согласно пунктам 3-6 несколько раз, изменяя как количество грузов, так и плечи сил. Результаты измерений запишите в таблицу.
8. Вычислите числовые значения моментов сил F и Р.
М1 = Р * L1, М 2 = Р * L2.
Запишите значения моментов сил в таблицу.
9. Сравните во всех опытах М1 и М2 и сделайте соответствующий вывод.
10. Проверьте для каждого опыта соотношение
11. Результаты вычислений запишите в таблицу. Сравните левую и правую части равенства. Сделайте вывод
Экспериментальное задание. С установки, которую вы использовали в лабораторной работе, измерьте массу какого-нибудь тела. Опишите опыт.
Контрольные вопросы:
Что называют плечом силы?
Какую физическую величину называют моментом силы?
Каково условие равновесия тела, имеющего закреплённую ось вращения?
Что такое рычаг? Какое свойство рычага вы экспериментально выяснили?
мотря в каких условиях. Если это будет изолированное пространство, то увеличится, ведь мы к нему прикладываем силу, а значит сообщаем ему энергию (он будет греться от этих манипуляций).
Если же это делать в какой-то теплопроводимой среде (да даже банально в обычных Земных условиях, в воздушной среде), то его деформация приведёт к микротрещинам. То есть мы разорвём связи между некоторыми из атомов, и энергия этих связей высвободится и превратится в тепло, которое провод тут же начнёт отдавать окружающей среде. Когда его температура уравновесится с окружающей его средой, количество внутренней энергии провода будет меньше (потому что часть связей разорвана, а их энергия передана окружающей среде).
c=4200 Дж/кг*С - удельная теплоёмкость воды
s=0,25 мм² = 25*10⁻⁸ м² - площадь поперечного сечения
U=220 В
V=1,5 л = 1,5*10⁻³ (м³)
t₁=25
t₂=100 C Δt=t₂-t₁ 100-25=75 (⁰C)
t=5 мин = 300 с
n=50% =0,5
p=1000 кг/м³ - плотность воды
ρ=110*10⁻⁸ Ом*м - удельное сопротивление нихрома
l=?
Решение:
Полезная работа чайника пошла на нагрев воды, то есть Q=n*A (1)
Q=c*m*Δt m=p*V; A=U²*t/R - работы чайника, здесь t- время, не путать с температурой. Сопротивление R=ρ*l/s
Подставим в (1) c*p*V*ΔT=n*U²*t*s/ρ*l отсюда выражаем l
l=n*U²*t*s/ρ*c*p*V*ΔT
l=0,5*220*220*300*25*10⁻⁸/110*10⁻⁸ *1000*1,5*10⁻³*4200*75=3,5 (м)
Для проверки верности формулы сделаем проверку единиц измерений
l [м]= В*В*с*м²*кг*С*м³/ Ом*м*Дж*кг*м³*с= В*В*с*м/Дж*Ом
Дж = В*В*с/Ом тогда м= В*В*с*м*Ом/В*В*с*Ом=м - формула выведена правильно.
ответ: l=3,5 м