Мета роботи: Порівняти зменшення потенційної енергії розтягнутої пру-жіни зі збільшенням кінетичної енергії тіла, пов'язаного з пру-жіной.
Обладнання: два штатива для фронтальних робіт; динамометр навчальний; куля; нитки; аркуші білого і копіювального паперу; лінійка вимірю-кові; ваги навчальні зі штативом; гирі.
Теоретичні основи роботи
На підставі закону збереження і перетворення енергії при взаємодії тел силами пружності зміна потенційної енергії розтягнутої пружини має дорівнювати зміни кине-ної енергії пов'язаного з нею тіла, взятому з протилежний-ним знаком:
Для експериментальної перевірки цього твердження можна скористатися установкою, зображеної на малюнку 1. У лапці штатива закріплюють динамометр. До його гачка прив'язують куля на нитки довжиною 60-80 см. На іншому штативі на однаковій висоті з динамометром зміцнюють в лапці жолоб. Встановивши кулю на краю жолоба і утримуючи його, відсувають другий штатив від першого на довжину нитки. Якщо відсунути куля від краю жолоба на х, то в результаті деформації пружина придбає запас потенційної енергії
де k - жорсткість пружини.
Потім куля відпускають. Під дією сили пружності куля набуває швидкість V. Нехтуючи втратами, викликаними дією сили тертя, можна вважати, що потенційна енер-гія розтягнутої пружини повністю перетвориться в кінетичну енергію кулі:
Швидкість кулі можна визначити, вимірявши дальність його поле-та S при вільному падінні з висоти h. З виразів і слід, що. тоді
Метою роботи є перевірка рівності:
З урахуванням рівності отримаємо:
Порядок виконання роботи
1.Укрепіте на штативах динамометр і жолоб на однаковій
висоті h = 40 см від поверхні столу. Зачепите за гачок динамометра нитка, прив'язану іншим кінцем до кулі. На припускає-лага місце падіння кулі покладіть аркуш білого паперу і зверху нього лист копіювального паперу.
Відстань між штативами має бути таким, щоб куля знаходився на краю жолоба при натягнутій нитки і відсутності деформації пружини динамометра.
2. відсуває куля від краю жолоба до тих пір, поки показання
динамометра не стануть рівними Fy = 2Н. Відпустіть куля і зауваж-те місце його падіння на стіл по позначці на аркуші паперу.
Досвід повторіть не менше 10 разів. Визначте середнє значення дальності польоту Scp.
3. Виміряйте деформацію х пружини динамометра при силі пружності Fy = 2 Н. Обчисліть потенційну енергію бійся-тій пружини.
4. Виміряйте масу кулі за допомогою терезів і обчисліть увели-чення його кінетичної енергії.
5. Результати вимірювань і розрахунків занесіть в звітну таблицю.