ГДЗ по физике 7 класс Пёрышкин, номер Задание 41 № 1

Задание № Проверка сохранения механической энергии

Проверьте на опыте закон сохранения механической энергии. Для этого сделайте наклонную плоскость, например, из кабель-канала. Высоту подберите таким образом, чтобы брусок начинал движение из верхней точки без вашей помощи. Движение бруска по наклонной плоскости прямолинейное равноускоренное с начальной скоростью, равной нулю. В этом случае скорость бруска у основания наклонной плоскости можно определить по формуле $v=\frac{2l}{t}$ , где $l$ — длина наклонной плоскости, $t$ — время движения. Учитывая, что потенциальная энергия тела $E_{\text{п}}=mgh$ , а кинетическая — $E_{\text{к}}=\frac{mv^{2}}{2}$ , можно сравнивать значения $gh$ и $\frac{v^{2}}{2}$ . Обсудите результаты опыта с одноклассниками и учителем. Какой вывод можно сделать на основе полученных результатов?

Решение

Дано: длина наклонной плоскости ; её высота ; время скольжения бруска ; скорость у основания .
Решение:
Установим наклонную плоскость и измерим линейкой её длину и вертикальную высоту . Отпустим брусок без толчка и секундомером измерим время до основания. Повторим измерение несколько раз и возьмём среднее время, чтобы уменьшить случайную ошибку.
По данной в задании формуле для равноускоренного движения из покоя найдём .
По формулам энергий из § сравним вверху и внизу. Масса одинакова, поэтому достаточно сравнить и .
Пример измерений: , , , .
Тогда .
Начальная потенциальная энергия на единицу массы: .
Конечная кинетическая энергия на единицу массы: .
Разность составляет . Она показывает, что в реальном опыте часть механической энергии теряется из-за трения; если трение мало, значения будут ближе. По § закон сохранения механической энергии в указанной форме относится к системе без существенного трения.

Ответ

Опыт показывает переход потенциальной энергии в кинетическую; расхождение значений объясняется трением и погрешностью измерений.

Помогло?

Номер Задание 41 № 1