Файл: Отчет по компьютерной лабораторной работе Закон сохранения механической энергии.docx
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФГБОУ ВО
Уральский государственный университет путей сообщения
(УрГУПС)
Кафедра «Естественнонаучные дисциплины»
Отчет по компьютерной лабораторной работе
№ 1.3. «Закон сохранения механической энергии»
Студент Соколова Оксана
Группа __________________________________________________________
Преподаватель ___________________(Фишбейн Л.А.)
Дата_________________________
Екатеринбург
2023
Цели и задачи:
-
Знакомство с применением физических моделей – консервативная и диссипативная механическая система. -
Экспериментальная проверка закона сохранения механической энергии в консервативных и диссипативных системах.
Описание экспериментальной установки – компьютерное моделирование
Теоретическая часть
Работу постоянной силы на перемещение её точки приложения измеряют произведением
|
где α – угол между направлением силы и перемещения. Если на тело действует несколько сил, каждая из которых совершает над ним работу, то вся произведённая работа равна алгебраической сумме работ отдельных сил:
|
Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия материи. Часть энергии тела, соответствующую механическим формам движения материи, называют механической энергией. Её принято делить на кинетическую и потенциальную.
В случае движения материальной точки или поступательного движения твёрдого тела
кинетическая энергия равна
Потенциальная энергия Wп – часть механической энергии, обусловленная взаимным расположением тел или частей тела и их взаимодействием друг с другом.
Полная механическая энергия системы тел равна арифметической сумме кинетических и потенциальных энергий всех тел, входящих в данную систему:
|
Консервативными называются силы, работа которых при перемещении тела из одного состояния в другое не зависит от того, по какой траектории произошло это перемещение.
Если работа по перемещению тела зависит от траектории перемещения из одной точки в другую, то такая сила называется диссипативной.
Теорема о кинетической энергии: изменение кинетической энергии равно работе всех сил, действующих на это тело.
Теорема о потенциальной энергии: работа консервативных сил равна изменению потенциальной энергии системы, взятому с противоположным знаком.
Aконс = –(Wп2 – Wп1). |
Закон сохранения механической энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется:
Wполн = const.
Если на тело в процессе его перехода из одного состояния в другое кроме консервативных сил (сил тяготения и упругости) действуют другие силы, то изменение полной механической энергии равно работе этих сил:
ΔWполн = Wполн2 – Wполн1 = ΣA. |
|
Задание:
Модель: (с данными для бригады № 6)
Компьютерная модель «Движение по наклонной плоскости»
Исходные данные: бригада № 6.
| ||||||||||||
Таблица 1. Исходные параметры опыта |
Экспериментальная часть
Таблица 2. Исходные параметры опыта
m = 3,0 кг , μ = 0,3 , α = 300 , Fвн = 2 Н | ||||||||
t | υ | S | Wк | Wп | Aтр | Aвн | Aсум | ∆Wполн |
| | | | | | | | |
Расчеты
Вывод.
Лабораторная работа выполнена самостоятельно, при помощи алгоритма данного в виртуальной лабораторной работе.
Для знакомство с теорией использована литература:
-
Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа, 2006. Гл. 2, § 5–8. -
Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. М.: Высшая школа, 2000. Гл. 2, § 2.1–2.5.