фізика 9 клас 06.05.2020

Тема:   Лабораторна робота № 7. Вивчення закону збереження механічної енергії

Перегляньте відеодослід

 https://www.youtube.com/watch?v=yiuFZIit6Yo  або  https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=gaAHoKMZzZo&feature=emb_logo

1.     Визначте коефіцієнт жорсткості пружини.

1.1. Закріпіть пружину одним кінцем у лапці штатива та розташуйте її вертикально. Поряд закріпіть лінійку, та виміряйте початкову довжину не деформованої пружини:

l₀=________м.

1.2.  Прикріпіть до пружини тягарець масою 100 г та  виміряйте довжину деформованої пружини:

l=________м.

 

1.3. Обчисліть коефіцієнт жорсткості пружини за формулою:

k_N =mg/(l-l₀), де

m- маса тягарців,

g=9,8 Н/кг.

1.4. Повторіть досліди п.3.1. - п.3.3. підвісивши до пружини спочатку два, а потім три тягарці.

1.5. Розрахуйте середнє значення коефіцієнта жорсткості пружини за формулою:

k= (k₁+ k₂+ k₃)/3,

k=________ Н/м.

1.6. Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю 1:

№ досліду	Маса тягарців, m, кг	Довжина не деформованої пружини, l0, м	Довжина  деформованої пружини,  l, м	Коефіцієнт жорсткості пружини, kN, Н/м	Середнє значення жорсткості, k, Н/м
1.	0,1
2.	0,2
3.	0,3

                                                                 Таблиця 1.

2.     Виміряйте масу металевої кульки за допомогою електронних ваг або терезів лабораторних, дотримуючись правил зважування та запишіть значення у таблицю 2.

№ досліду	Маса сталевої кульки, m, кг	Висота підняття кульки,  h, м	Довжина не деформованої пружини, l0, м	Довжина  деформованої пружини,  l, м	Потенціальна енергія піднятої кульки, Еп1, Дж	Потенціальна енергія деформованої пружини, Еп2, Дж
1.
2.
3.
4.
5.

                                                                  Таблиця 2.

 

 

3.     Перевірте закон збереження механічної енергії

3.1. Закріпіть жолоб у лапці штатива та розташуйте його під певним кутом. На верху жолоба помістіть сталеву кульку. Внизу жолоба розташуйте пружину та поряд з нею лінійку. Другий кінець пружини повинен опиратись на досить масивну опору (наприклад основу перевернутого штативу), як показано на малюнку. Увага пружина повинна бути не деформована 

3.2.  Виміряйте лінійкою висоту, з якої почне скочуватись кулька:

h=______м.

Для більш точного вимірювання сфотографуйте та збільште шкалу лінійки.

3.3.  Розрахуйте, яку потенціальну енергію матиме кулька на цій висоті h за формулою:

Е_п1=mgh,

та запишіть значення у таблицю 2.

3.4. Ввімкніть камеру смартфона та один із учнів знімає дослід на відео. Інший учень, у цей час, відпускає кульку.  На відео повинен потрапити момент удару кульки в пружину та деформація пружини.   

3.5.  Переглядаючи відео покадрово або на дуже малій швидкості зафіксуйте момент максимальної деформації пружини. Зробіть знімок екрану у цей момент та збільште його у кілька разів.

3.6. Визначте за знімком довжину пружини l, як можна точно та запишіть значення у таблицю 2. Туди ж перепишіть із таблиці 1 значення початкової довжини пружини l₀ та коефіцієнта жорсткості k.

3.7.  Використовуючи значення із таблиці 2. Розрахуйте потенціальну енергію деформованої пружини за формулою:

Е_п2=k(l-l₀)²/2,

та запишіть це значення у таблицю 2.

3.8. Отримане значення Е_п2 буде дещо меншим за Е_п1. Поясніть чому?

3.9. Повторіть досліди п.5.2.- п.5.7. 3-5 разів, роблячи відповідні розрахунки та записи у таблицю.

4.     Зробіть висновок про виконання закону збереження повної механічної у даній лабораторній роботі.