Экспериментальное задание
Оборудование: 2 линейки, 3 небольших тела одинаковой массы
(например, конфеты, обязательно одинаковые!), карандаш или скалка.
Положите карандаш на стол, сверху перпендикулярно на карандаш положите линейку.
Два свисающих конца линейки не должны касаться стола.
Положите на одинаковом расстоянии от опоры конфеты.
Убедись, что плечи сил равны, измерь их, сделай фото.
Уравновесь рычаг согласно второй схеме с тремя конфетами.
Измерь плечи сил и обоснуй их разницу, сделай фото.
В тетради нарисуй схемы установок с указанием размеров

верные утверждения: а, c, d, f

Объяснение:

Запишем «Дано»:

m = 2 кг

h1 = 10 м

h2 = 5м

Полная механическая энергия тела — это сумма его потенциальной и кинетической энергии:

Еполн = Еп + Ек

(здесь Еполн — полная механическая энергия, Еп — потенциальная энергия, Ек — кинетическая энергия).

Потенциальная энергия вычисляется по формуле

Еп = mgh, где

m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота, на которой находится тело.

Кинетическая энергия вычисляется по формуле

Ек = , где

m — масса тела, v — его скорость.

Сначала найдём потенциальную энергию тела на высоте 5м:

Еп = mgh2 = 2 кг * 10 м/с² * 5 м = 100 Дж

Чтобы найти кинетическую энергию тела на высоте 5м, нам нужно знать его скорость на высоте 5м. Так как свободное падение является разновидностью прямолинейного равноускоренного движения, перемещение S при свободном падении можно найти по формуле

S =  

Перепишем эту формулу для нашего случая (учитывая, что начальная скорость v0 = 0 м/с, а ускорение а = g):

Выразим отсюда v:

v =

(Перемещение S — пройденное телом расстояние, а так как тело свободно падает, S = h1 - h2)

Подставим значения в формулу скорости:

v = = 10 (м/с)

Подставим это значение в формулу кинетической энергии:

Ек = = 100 (Дж).

Теперь, зная потенциальную и кинетическую энергию тела на высоте 5м, можем найти его полную механическую энергию:

Еполн = Еп + Ек = 100 Дж + 100 Дж = 200 Дж.

Итак, мы выяснили, что на высоте 5 м:

Полная механическая энергия тела — 200 Дж

Потенциальная энергия тела — 100 Дж

Кинетическая энергия — 100 Дж

Скорость — 10 м/с

Значит, верные утверждения: a, c, d, f

Единица работы в СИ — джоуль (1 Дж).

[A] = [F][s] = 1 H•1 м = 1 Н•м = 1 Дж.

За единицу работы принимают такую работу, которую совершает сила 1 Н на пути 1 м.

Из формулы следует, что механическая работа не совершается, если сила равна нулю (тело покоится или движется равномерно и прямолинейно) или перемещение равно нулю.

Предположим, что вектор силы, действующей на тело, составляет некоторый угол a с вектором перемещения (рис. 65). Так как в вертикальном направлении тело не перемещается, то проекция силы Fy на ось Y работу не совершает, а проекция силы Fx на ось X совершает работу, которая равна A = Fxsx.

Поскольку Fx = Fcos a, а sx = s, то