Цель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с механизма (наклонной плоскости), меньше полной.
"Золотое правило" механики гласит, что при отсутствии силы трения работа, совершенная при подъеме тела вверх по вертикали на высоту h равна работе при подъеме тела по наклонной плоскости на высоту h при равномерном перемещении тела.
В первом случае работа равна:
А1 = Fтh, где
F сила тяжести действующая на тело, h - высота подъема. Во втором случае работа равна: А2 = Fl, где
F - сила, прилагаемая к телу для перемещения его равномерно по наклонной плоскости,
l - длина наклонной плоскости. А1 = А2 при отсутствии силы трения. При наличии силы трения работа: А2 > А1
А2 - полная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h с наклонной плоскости. А1 - полезная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h без наклонной плоскости.
Разделив полезную работу на полную, получим КПД наклонной плоскости и выразим его в процентах
Ход работы описан в учебнике.
Вычисления
Дополнительное задание.
Согласно "Золотому правилу" механики при отсутствии трения имеем:
отсюда
именно во столько раз мы выигрываем в силе, применяя эту наклонную плоскость.
Ви пробігли по піску, пройшлись по ріллі — за вами потягнувся ланцюжок слідів. Залишає сліди колісний та гусеничний транспорт. Мабуть кожен із вас гав за рухом потяга. Бачили, як двигтять і прогинаються під ним сталеві рейки? Але саме унаслідок деформації рейок і поверхні Землі виникає сила, яка протидіє вазі потяга, людини, машини й утримує їх на поверхні Землі. Якщо ви стискаєте м’яч, розтягуєте гумову нитку, пружину, тиснете на струну гітари, вони деформуються й, у свою чергу, протидіють силі, що їх деформує.
Результати дії сил, які спричиняють деформації, можуть бути різним. Стиснута гумка, розтягнута пружина, гумова нитка, зігнута сталева чи дерев’яна лінійка після припинення дії на них зовнішніх сил відновлюють свої попередні розміри і форму. Такі тіла називають пружними, а деформації, які повністю зникають, — пружними деформаціями. Подіявши на шматочок пластиліну, можна виліпити фігурки, які тривалий час зберігатимуть свою форму. Зігнута алюмінієва чи мідна дротина теж не відновлює свою попередню форму. Тіла, які не відновлюють свою форму після припинення дії на них зовнішніх сил, називають пластичними, а деформації, яких вони зазнають, — пластичними деформаціями.
Особливістю пружної деформації є те, що зі збільшенням деформації тіла зростає сила, з якою тіло протидіє силі, яка спричинила його деформацію. Це пояснюється тим, що при деформаціях твердого тіла його частинки (атоми, молекули, іони), які знаходяться у вузлах кристалічної ґратки, зміщуються зі своїх положень рівноваги. Сили взаємодії між частинками твердого тіла, які утримують їх на певній відстані одна від одної, протидіють цьому зміщенню. Тому за будь-якої дії зовнішніх сил в самому тілі виникають внутрішні сили, що перешкоджають його деформації. Сили, які виникають в пружно-деформованому тілі та спрямовані проти напрямку зміщення частинок тіла, називають силами пружності.
Деформація розтягу (стиску). Закон Гука. Розрізняють деформації: кручення, зсуву, згину, але всі їх можна звести до двох основних — розтяг і стиск. Деформацій стиску зазнають, наприклад, фундаменти будинків, колони, пружини амортизаторів автомобілів і мотоциклів, гвіздок у момент удару молотком, коли він входить у дошку, та ін. Ці деформації виникають, коли зовнішні сили діють на тіло вздовж однієї прямої і направлені всередину тіла. Деформації розтягу виникають у тросах підіймальних кранів, коли ті піднімають вантажі, у волосіні вудки, якою витягують спійману рибу, у пружинах динамометрів, коли зовнішні сили теж мають протилежні напрямки, але направлені від тіла
Цель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с механизма (наклонной плоскости), меньше полной.
"Золотое правило" механики гласит, что при отсутствии силы трения работа, совершенная при подъеме тела вверх по вертикали на высоту h равна работе при подъеме тела по наклонной плоскости на высоту h при равномерном перемещении тела.
В первом случае работа равна:
А1 = Fтh, где
F сила тяжести действующая на тело, h - высота подъема. Во втором случае работа равна: А2 = Fl, где
F - сила, прилагаемая к телу для перемещения его равномерно по наклонной плоскости,
l - длина наклонной плоскости. А1 = А2 при отсутствии силы трения. При наличии силы трения работа: А2 > А1
А2 - полная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h с наклонной плоскости. А1 - полезная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h без наклонной плоскости.
Разделив полезную работу на полную, получим КПД наклонной плоскости и выразим его в процентах
Ход работы описан в учебнике.
Вычисления
Дополнительное задание.
Согласно "Золотому правилу" механики при отсутствии трения имеем:
отсюда
именно во столько раз мы выигрываем в силе, применяя эту наклонную плоскость.
Объяснение:
Объяснение:
Ви пробігли по піску, пройшлись по ріллі — за вами потягнувся ланцюжок слідів. Залишає сліди колісний та гусеничний транспорт. Мабуть кожен із вас гав за рухом потяга. Бачили, як двигтять і прогинаються під ним сталеві рейки? Але саме унаслідок деформації рейок і поверхні Землі виникає сила, яка протидіє вазі потяга, людини, машини й утримує їх на поверхні Землі. Якщо ви стискаєте м’яч, розтягуєте гумову нитку, пружину, тиснете на струну гітари, вони деформуються й, у свою чергу, протидіють силі, що їх деформує.
Результати дії сил, які спричиняють деформації, можуть бути різним. Стиснута гумка, розтягнута пружина, гумова нитка, зігнута сталева чи дерев’яна лінійка після припинення дії на них зовнішніх сил відновлюють свої попередні розміри і форму. Такі тіла називають пружними, а деформації, які повністю зникають, — пружними деформаціями. Подіявши на шматочок пластиліну, можна виліпити фігурки, які тривалий час зберігатимуть свою форму. Зігнута алюмінієва чи мідна дротина теж не відновлює свою попередню форму. Тіла, які не відновлюють свою форму після припинення дії на них зовнішніх сил, називають пластичними, а деформації, яких вони зазнають, — пластичними деформаціями.
Особливістю пружної деформації є те, що зі збільшенням деформації тіла зростає сила, з якою тіло протидіє силі, яка спричинила його деформацію. Це пояснюється тим, що при деформаціях твердого тіла його частинки (атоми, молекули, іони), які знаходяться у вузлах кристалічної ґратки, зміщуються зі своїх положень рівноваги. Сили взаємодії між частинками твердого тіла, які утримують їх на певній відстані одна від одної, протидіють цьому зміщенню. Тому за будь-якої дії зовнішніх сил в самому тілі виникають внутрішні сили, що перешкоджають його деформації. Сили, які виникають в пружно-деформованому тілі та спрямовані проти напрямку зміщення частинок тіла, називають силами пружності.
Деформація розтягу (стиску). Закон Гука. Розрізняють деформації: кручення, зсуву, згину, але всі їх можна звести до двох основних — розтяг і стиск. Деформацій стиску зазнають, наприклад, фундаменти будинків, колони, пружини амортизаторів автомобілів і мотоциклів, гвіздок у момент удару молотком, коли він входить у дошку, та ін. Ці деформації виникають, коли зовнішні сили діють на тіло вздовж однієї прямої і направлені всередину тіла. Деформації розтягу виникають у тросах підіймальних кранів, коли ті піднімають вантажі, у волосіні вудки, якою витягують спійману рибу, у пружинах динамометрів, коли зовнішні сили теж мають протилежні напрямки, але направлені від тіла