Лабораторная работа №11 ГДЗ Перышкин 7 класс (Физика)
Лабораторная работа № 11. Определение КПД при подъёме тела по наклонной плоскости
Цель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с помощью простого механизма (наклонной плоскости), меньше полной.
Приборы и материалы: доска, динамометр, измерительная лента или линейка, брусок, штатив с муфтой и лапкой (рис. 206).
При подъёме по вертикали на высоту $$h$$ полезная работа равна $$A_\text{п}=P\cdot h$$.
При подъёме по плоскости затраченная работа равна $$A_\text{з}=F\cdot s$$.
Определите КПД наклонной плоскости по формуле:
$$\eta=\frac{A_\text{п}}{A_\text{з}}\cdot100\%$$
$$P=3\ \text{Н}$$
$$F=1{,}2\ \text{Н}$$
$$s=0{,}9\ \text{м}$$
$$h=0{,}3\ \text{м}$$
Полезная работа при подъёме бруска на высоту $$h$$:
$$A_{\text{п}}=P h$$
$$A_{\text{п}}=3\cdot 0{,}3=0{,}9\ \text{Дж}$$
Затраченная работа при перемещении по наклонной плоскости:
$$A_{\text{з}}=F s$$
$$A_{\text{з}}=1{,}2\cdot 0{,}9=1{,}08\ \text{Дж}$$
КПД наклонной плоскости:
$$\eta=\frac{A_{\text{п}}}{A_{\text{з}}}\cdot 100\%$$
$$\eta=\frac{0{,}9}{1{,}08}\cdot 100\%\approx 83\%$$
Дополнительное задание:
По «золотому правилу» механики без трения:
$$P h=F s$$
Отсюда
$$\frac{P}{F}=\frac{s}{h}=\frac{0{,}9}{0{,}3}=3$$
Значит, наклонная плоскость без трения дала бы выигрыш в силе в 3 раза.
Ответ
$$A_{\text{п}}=0{,}9\ \text{Дж},\quad A_{\text{з}}=1{,}08\ \text{Дж},\quad \eta\approx 83\%.$$
Без трения выигрыш в силе был бы в 3 раза.
Вывод: полезная работа, выполненная с помощью наклонной плоскости, меньше затраченной, так как часть работы идёт на преодоление силы трения.
