Завдання 2. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу етилового
спирту.
• промити бюретку водою;
• кінець капіляру промокнути фільтрувальним папером;
• залити еталонну рідину (воду) і відмітити меніск так, щоб він знаходився проти поділок;
• дати можливість рідині вільно капати;
• підрахувати кількість крапель води в 1 см3;
• дослід провести 3 разів;
• залити досліджувану рідину (етиловий спирт), по меніску зробити відмітку;
• визначити кількість крапель етилового спирту в 1 см3;
• дослід провести 3 рази;
• дані записати в таблицю;
• визначити температуру води й спирту, а з таблиць взяти необхідні дані: густину води й етилового спирту вказаної концентрації, коефіцієнт поверхневого натягу води;
• підрахувати коефіцієнт поверхневого натягу досліджуваної
рідини та занести результати до таблиці:
η = Aп/Aз
Полезная работа Aп:
Aп = m*g*h
m – масса груза;
g – ускоренеи свободного падения;
h – высота, на которую поднят груз.
Затраченная работа Aз:
Aз = F*s
F – приложенная к рычагу сила к плинному плечу;
s – расстояние, которое конец длинного плеча.
Тогда КПД:
η = (m*g*h) / (F*s)
η = (20 кг * 10 Н/кг * 8 см) / (120 Н * 2 м)
η = (20 кг * 10 Н/кг * 0,08 см) / (120 Н * 2 м)
η ≈ 0,0667 = 6,67 %
ответ: 0,0667 (или 6,67 %)
Это очень маленький КПД для рычага. Возможно, в условии есть опечатка в одной из величин, тогда КПД может стать приемлимым
Δp = F*Δt,
Δt – длительность удара, с;
F – сила удара, Н;
Δp – переданный наковальне импульс от молота.
По закону сохраенния импульса раз падающий молот после удара останавливается, то он передаёт наковальне весь свой импульс:
Δp = m*V
m – масса молота, кг;
V – скорость молота в момент удара, м/с.
Тогда:
m*V = F*Δt
По закону сохранения энергии потенциальная энергия молота в момент начала движения (на высоте h) равна кинетической энергии в момент удара:
Eп = Eк
m*g*h = m*V²/2
V = √(2*g*h)
Тогда:
m*√(2*g*h) = F*Δt
Δt = (m*√(2*g*h))/F
Δt = (3 кг * √(2 * 10 Н/кг * 125 см)) / (2,5 кН)
Δt = (3 кг * √(2 * 10 Н/кг * 1,25 м)) / (2500 Н)
Δt = 0,006 с = 6 мс (миллисекунд)
ответ: 6 мс.