Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаВопрос:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ПОДВИЖНОГО БЛОКА Цель работы Опытным путём определить КПД подвижного блока. Помощник В качестве оборудования можно использовать подвижный блок, груз, нить, штатив, динамометр, линейку. Соберите экспериментальную установку согласно рисунку. Прикрепите груз массой 100-200 г к подвижному блоку. К свободному концу нити прикрепите динамометр. С помощью собранной вами установки поднимите груз на высоту h, равную примерно 7—10 см. Зафиксируйте показания динамометра (сила F). Измерьте перемещение h груза и перемещение s динамометра. Вычислите полезную работу, совершённую с помощью подвижного блока, по формуле А = mgh. Вычислите полную (затраченную) работу по формуле А = Fs. Вычислите КПД подвижного блока по формуле η = (A_п / A_п) * 100%. P = mg, H | F, H | h, M | s, M | А., Дж | А., Дж | η, % Проверьте, сохранится ли значение КПД подвижного блока при подъёме двух грузов; трёх грузов. Возможны ли условия, при которых приведённая установка будет обладать КПД, равным 100%? Ответ обоснуйте. Сделайте вывод.
Ответ:
Определение КПД подвижного блока
Цель работы: Опытным путём определить КПД подвижного блока.
Оборудование: подвижный блок, груз, нить, штатив, динамометр, линейка.
Ход работы:
- Соберите экспериментальную установку, как показано на рисунке.
- Прикрепите груз массой \( m \) (100-200 г) к подвижному блоку. Свободный конец нити прикрепите к динамометру.
- Поднимите груз на высоту \( h \) (примерно 7-10 см), используя установку.
- Зафиксируйте показания динамометра — силу \( F \) (сила, приложенная к нити).
- Измерьте высоту подъёма груза \( h \) и перемещение \( s \) нити (равное \( s = 2h \) для подвижного блока).
- Вычислите полезную работу: \( A_п = mgh \).
- Вычислите полную работу: \( A_з = Fs \).
- Вычислите КПД подвижного блока по формуле: \[ \eta = \frac{A_п}{A_з} \cdot 100\% = \frac{mgh}{Fs} \cdot 100\% \]
- Проведите измерения с двумя и тремя грузами, вычислите КПД в каждом случае.
Таблица измерений:
| \( m, кг \) | \( g \( \text{м/с}^2 \) \) | \( h, м \) | \( F, Н \) | \( s, м \) | \( A_п, Дж \) | \( A_з, Дж \) | \( \eta, \% \) |
Вопросы:
- Возможен ли КПД 100%? Нет, КПД идеального подвижного блока равен 100%. В реальных условиях всегда существуют потери энергии на трение и преодоление сопротивления воздуха, поэтому КПД всегда меньше 100%.
Вывод: По результатам измерений с помощью подвижного блока можно рассчитать его КПД. КПД зависит от величины груза и условий эксперимента.
