Отчет по лабораторной работе Закон сохранения механической энергии
![]()
|
Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра «Естественнонаучные дисциплины» Отчет по лабораторной работе «Закон сохранения механической энергии» Студент Неустроев С.Л., Тонкушин Е.А. Группа ТПл229 (з) Преподаватель_________________________ (Ежов И.В.) Подпись Екатеринбург 2020 Цель работы: Знакомство с применением физических моделей – консервативная и диссипативная механическая система. Экспериментальная проверка закона сохранения механической энергии в консервативных и диссипативных системах. Теоретическая часть: Работу постоянной силы ![]() ![]() ![]() Где α – угол между направлением силы и перемещения. Если на тело действует несколько сил, каждая из которых совершает над ним работу, то вся произведенная работа равна алгебраической сумме работа отдельных сил: ![]() Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия материи. Часть энергии тела, соответствующую механическим формам движения материи, называют механической энергией. Её принято делить на кинетическую и потенциальную. В случае движения материальной точки или поступательного движения твердого тела кинетическая энергия равна: ![]() Потенциальная энергия Wп – часть механической энергии, обусловленная взаимным расположением тел или частей тела и их взаимодействием друг с другом. Полная механическая энергия системы тел равна арифметической сумме кинетических и потенциальных энергий всех тел, входящих в данную систему: ![]() Консервативными называются силы, работа которых при перемещении тела из одного состояния в другое не зависит от того, по какой траектории произошло это перемещение. Если работа по перемещению тела зависит от траектории перемещения из одной точки в другую, то такая сила называется диссипативной. Теорема о кинетической энергии: изменение кинетической энергии равно работе всех сил, действующих на это тело. Теорема о потенциальной энергии: работа консервативных сил равна изменению потенциальной энергии системы, взятому с противоположным знаком: ![]() Закон сохранения механической энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется: ![]() Если на тело в процессе его перехода из одного состояния в другое кроме консервативных сил (сил тяготения и упругости) действуют другие силы, то изменение полной механической энергии равно работе этих сил: ![]() Порядок выполнения работ ![]() Рисунок 1 – Движение по наклонной плоскости (начало пути) ![]() Рисунок 2- Движение по наклонной плоскости (конец пути) Fтр- сила трения, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении N- реакция опоры, действующая на тело со стороны опоры и направленная перпендикулярно к поверхности соприкосновения. Результаты измерений при ![]()
Скорость тела в конце наклонной плоскости ![]() Длина наклонной плоскости ![]() Кинетическая энергия тела в конце наклонной плоскости ![]() Потенциальная энергия тела в верхней точке наклонной плоскости ![]() Работа силы трения на участке спуска ![]() ![]() Суммарная работа диссипативных сил ![]() Изменение полной энергии тела ![]() Вывод: Ознакомились с применением физических моделей – консервативная и диссипативная механическая система; экспериментально проверили закон сохранения механической энергии в консервативных и диссипативных системах, получили изменение полной энергии тела равной ![]() |