Указания к работе:
1. Повторите по учебнику § 65 «Коэффициент полезного действия механизма».
2. Определите с динамометра вес бруска.
3. Закрепите доску в лапке штатива в наклонном положении.
4. Положите брусок на доску, прикрепив к нему динамометр.
5. Перемещайте брусок с постоянной скоростью вверх по наклонной доске.
6. Измерьте с линейки путь s, который проделал брусок, и высоту наклонной плоскости h.
7. Измерьте силу тяги F.
8. Вычислите полезную работу по формуле Ап = Ph, а затраченную — по формуле А3 = Fs.
9. Определите КПД наклонной плоскости
потенциальная энергия m1*g*h при скатывании превратилась в кинетическую (ппотому что трения нет) m1*v^2/2, откуда v = sqrt(2gh). это скорость первого бруска после скатывания.
теперь посчитаем скорость v2 центра тяжести системы из двух брусков, которая останется неизменной до и после удара:
(m1+m2)*v2 = m1*v -> v2 = v*m1/(m1+m2).
в системе координат центра тяжести скорость первого бруска до удара равна v-v2, соответственно после удара она сменится на противоположную -(v-v2),
и относительно неподвижной системы координат будет v3 = v2-(v-v2) = 2*v2-v = [подставляем] v*(2*m1/(m1+m2)-1) = v*(2*m1-m1-m2)/(m1+m2) = v*(m1-m2)/(m1+m2). искомая кинетическая энергия
E = m1*v3^2/2 = 0.5*(sqrt(2gh)*(0.5-0.3)/(0.5+0.3))^2/2 = 0.5*(sqrt(2*9.8*0.8)*0.2/0.8)^2/2 = 0.245 Дж.
