Лабораторная работа №12 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)

Задача

№ 12. Определение КПД наклонной плоскости

Цель работы: определить коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости. Проверить гипотезу: «КПД простого механизма меньше 100% (на примере наклонной плоскости)».

Приборы и материалы: деревянная доска, динамометр, измерительная лента или линейка, брусок, штатив с муфтой и лапкой, нить.

Указания к работе

Определите с помощью динамометра вес $$P$$ бруска.
Результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы прибора, и вычислений без учёта погрешности записывайте в таблицу 20.
Соберите установку по рисунку 200.
Измерьте высоту $$h$$ и длину $$l$$ наклонной плоскости.
Вычислите полезную работу по формуле: $$A_{\text{п}}=Ph$$.
Перемещайте брусок с постоянной скоростью вверх по наклонной плоскости, прикладывая силу вдоль доски.
В процессе движения бруска измерьте силу тяги $$F$$.
Вычислите затраченную работу — работу при подъёме бруска на высоту $$h$$ по наклонной плоскости — по формуле: $$A_{\text{з}}=Fl$$.
Определите КПД наклонной плоскости: $$\eta=\frac{A_{\text{п}}}{A_{\text{з}}}\cdot100\%$$.
Проанализируйте результаты и сделайте вывод.

Подробный ответ

Для наклонной плоскости полезная работа равна работе по подъёму бруска на высоту:

$$A_{\text{п}}=P h$$

Затраченная работа при перемещении бруска вдоль плоскости:

$$A_{\text{з}}=F s$$

КПД наклонной плоскости:

$$\eta=\frac{A_{\text{п}}}{A_{\text{з}}}\cdot 100\%$$

По данным измерений:

$$P=3\ \text{Н},\quad F=1{,}2\ \text{Н},\quad s=0{,}9\ \text{м},\quad h=0{,}3\ \text{м}$$

Вычислим полезную и затраченную работу:

$$A_{\text{п}}=P h=3\cdot 0{,}3=0{,}9\ \text{Дж}$$

$$A_{\text{з}}=F s=1{,}2\cdot 0{,}9=1{,}08\ \text{Дж}$$