Применение закона сохранения энергии тела, колеблющегося на пружине.

1. Цель работы: Вычислить максимальную скорость движения тела, колеблющегося на пружине, с использованием закона сохранения энергии.

2. Литература:

2.1. Касьянов В.А. Физика. 10 класс: учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М., 2003. Параграфы 19, 25, 26, 28.

2.2. Конспект лекций по предмету «Физика».

3. Подготовка к работе:

3.1. Ответить на вопросы самопроверки для получения допуска к работе:

3.1.1. Дать определение силы упругости, силы натяжения, силы реакции опоры, веса тела. Сформулировать закон Гука.

3.1.2. Дать определение потенциальной и кинетической энергии. Назовите единицы измерения энергии.

3.1.3. Сформулируйте закон сохранения полной механической энергии.

3.2. Подготовить бланк отчета в соответствии с пунктом 6.

4. Перечень необходимого оборудования:

4.1. ПЭВМ;

4.2. Электронное издание «Лабораторные работы по физике 10-11 класс»: Дрофа, 2005. Лабораторная работа № 3.

5. Порядок выполнения работы: Включить ПЭВМ. Установить лабораторную работу №3. Рассмотреть установку для проведения эксперимента (Рис. 1).

5.1. Измерьте линейкой с миллиметровыми делениями статическое смещение пружины при подвешивании груза (Рисунок 2).

5.2. При подвешивании к ди­намометру сила упругости пружины с жесткостью уравновешивает силу тяжести груза массой : . Отсюда выразить и рассчитать жесткость пружины .

5.3. Оттяните груз вниз на расстояние А от нового положе­ния равновесия и отпустите его. Измерьте амплитуду колебаний.

5.4. По закону сохранения полной механической энергии: выразить и рассчитать .

5.5. Провести три опыта с разными грузами. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:

№ опыта	, м	, кг	,	А, м	, м/c
		0,1
		0,2
		0,3

6. Содержание отчёта:

6.1. Номер и наименование работы.

6.2. Цель работы.

6.3. Начертить схему экспериментальной установки (рисунок 1) и изобразить силы тяжести и упругости, действующие на груз.

6.4. Запись результатов измерений вычислений в таблице.

6.5. Ответы на контрольные вопросы:

6.5.1. Как изменится при увеличении массы груза в два раза? В три раза?

6.5.2. Вычислить с помощью закона сохранения полной механической энергии скорость падения тела массой с высоты 20 м. Выразить результат в км/ч. Сделать вывод о последствиях резкого торможения тела, движущегося с такой скоростью.

Лабораторная работа № 4.