1. Исследование уменьшения механической энергии вследствие действия силы трения

    This project has a paid content.
    More information

    Investigation

    Goal

    Определить, насколько уменьшается энергия тела при действии на него силы трения.

    Research question

    Определить, насколько уменьшилась энергия, можно с помощью наклонной плоскости.

    Equipment

    1. 2 деревянные линейки для экспериментальной установки
    2. Линейка для измерения длины
    3. 2 бруска разной известной массы или 2 бруска
    4. Весы
    5. Секундомер

    Why use data from multiple participants?

    Данные, полученные другими участниками проекта, можно сравнить со своими.

    Investigation Protocol

    1. Соберите установку из наклонной плоскости (линейка) и подложите вторую линейку горизонтально так, чтобы тело продолжало движение именно по ней.
    2. Положите меньшее тело на некоторой высоте. Чтобы удобно было проводить измерения, высота должна быть выражена целым числом.
    3. Рассчитайте потенциальную энергию тела. Она рассчитывается по формуле E=mgh. Для проведения расчётов в системе СИ, массу необходимо взять в килограммах, а высоту — в метрах. В этом случае энергия будет получена в Джоулях.
    4. Отпустите тело свободно скользить по линейке. Потенциальная энергия тела перейдёт в кинетическую за вычетом работы силы трения, и максимальную скорость тело наберёт к концу наклонной плоскости, после чего начнёт тормозить. Измерьте высоту наклонной плоскости. Это будет высота, с которой спускалось тело.
    5. Измерьте расстояние, которое проехало тело по горизонтали до остановки, и время, за которое это произошло. Тело проехало это расстояние за счёт кинетической энергии. Во время эксперимента потенциальная энергия переходит в кинетическую за вычетом работы силы трения. Движение было неравномерным, поэтому формулы для равномерного движения не годятся.
    6. Скорость движения, которую имело тело, спустившись по линейке, можно рассчитать, исходя из формулы пути \[S=Vt/2\] Отсюда \[V=2S/t\] Можно подсчитать, с какой скоростью тело съехало с горки.
    7. Зная скорость тела на конце спуска с горки, можно подсчитать кинетическую энергию на конце спуска по знакомой формуле.
    8. Зная разность энергий в начале и конце спуска, можно подсчитать работу силы трения на наклонной плоскости.
    9. Повторите работу со вторым, большим бруском.
    • Выполнив работу, отвечайте на вопросы анкеты.
    • Сравнивайте результаты.
    • Делайте выводы.

    Safety tips

    Не ставьте приборы на край стола, чтобы не уронить. Не поднимайте приборы высоко над партой.

    Report Form Before filling in the Report Form, please read the Investigation Protocol