Решебник по физике 7 класс Перышкин | Страница 221

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.

Определим с помощью динамометра вес бруска: P = 0,46 Н.

Абсолютная погрешность ΔP равна цене деления динамометра: ΔP = 0,02 Н.

Высота наклонной плоскости h = 21 см = 0,21 м

Абсолютная погрешность Δh равна цене деления линейки: Δh = 0,1 см = 0,001 м.

Полезная работа равна А_п = Ph = 0,46 × 0,21 = 0,097 Дж.

Поднимаем брусок по наклонной плоскости с постоянной скоростью.

С помощью динамометра смотрим, какая сила была приложена, чтобы перемещать брусок: F = 0,28 Н.

Абсолютная погрешность ΔF равна цене деления динамометра: ΔF = 0,02 Н.

Путь, который проходит брусок, равен: S = 40 см = 0,4 м.

Абсолютная погрешность ΔS равна цене деления линейки: ΔS = 0,1 см = 0,001 м.

Затраченная работа равна А_з = FS = 0,28 × 0,4 = 0,112 Дж

Определяем КПД наклонной плоскости: η = \(\frac{Ап}{Аз}\) × 100% = \(\frac{0,097}{0,112}\) × 100% = 87%

Вывод: мы определили коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости и на опыте убедились, что полезная работа всегда меньше затраченной и КПД простого механизма всегда меньше 100%.