Описание работы

Коэффициент полезного действия простого механизма опреде­ляется отношением полезной работы А_п к затраченной работе А_з: (1) Рис.1

Полезная работа при подъеме груза равна произведению веса тела Р = mg на высоту h его подъема: Ап=mgh. Затраченная работа равна произведению силы F, перемещающей тело по наклонной плоскости, на длину пути l (рис. 1): А = FI.

Расстояния h и l измеряем линейкой, вес тела - с помощью динамометра, подвесив к нему тело. Силу F измеряем в процессе равномерного перемещения тела вверх по наклонной плоскости. (Направление вектора силы F в этом экс­перименте должно быть параллельным наклонной плоскости.) Выполнив необходимые измерения, по формуле (1) находим КПД наклонной плоскости.

Исследуйте зависимость КПД наклонной плос­кости от веса груза и угла наклона плоскости к горизонту при перемещении деревянного бруска по ее поверхности.

Ход работы.

1. Не изменяя угол наклона плоскости к горизонту, опреде­лим экспериментально КПД наклонной плоскости для тел разной массы по формуле:

С этой целью брусок нагружаем грузами по 0,1 кг и с помощью динамометра измеряем силу F, которую необходимо приложить к бруску параллельно наклонной плоскости для равномерного дви­жения бруска вверх по наклонной плоскости.

Произвести 3 опыта с грузами массой 0,1кг, 0,2 кг, 0,3 кг. Результат занести в таблицу. Сделать вывод по результатам опыта.

2. Не изменяя массы бруска (0,1 кг), определим экспериментально КПД наклонной плоскости при разных углах наклона, например 30°, 45°, 60°.

Сделаем вывод о результате второго эксперимента. Результат занести в таблицу.

3. Рассчитаем КПД наклонной плоскости при заданном угле а, не используя динамометр.

Для этого преобразуем формулу для КПД наклонной плоско­сти (рис. 2.)

Где - коэффициент трения скольжения. Измерив, угол а₀, при котором брусок начинает скользить по наклонной плоскости, находим этот коэффициент

Рис. 2.