Лабораторная работа «измерение давления твердого тела на опору»
цель работы: измерить давление, которое вы производите при ходьбе и стоя на месте.
приборы и материалы: лист бумаги в клеточку, карандаш.
порядок выполнения работы.
1. определить площадь ботинка следующим образом:
а) поставить ногу на лист бумаги и обвести контур той части подошвы, на которую опирается нога
б) сосчитать число полных квадратиков, попавших внутрь контура и прибавить к нему половину числа неполных квадратиков, через которые линия контура
в) полученное число умножить на площадь одного квадратика (1/4 см2) и найти площадь подошвы.
2. зная свою массу, вычислить силу тяжести.
3. рассчитать давление.
4. запишите результаты измерений и вычисления с соответствующими формулами.
число полных квадратиков
число неполных квадратиков
площадь подошвы, s, м2
масса тела, m, кг
сила тяжести, f, н
давление, p, па
5. сделайте вывод о том, как давление твердого тела зависит от площади опоры.
m = 800 т = 8*10⁵ кг
t = 0,5 мин = 30 с
v = 36 км/ч = 10 м/с
v₀ = 0
μ = 0,1
<N> - ?
Запишем 2 закон Ньютона в векторной форме
Fт + mg + N + Fтр = ma - над всеми слагаемыми пишем вектора
Теперь тот же закон в проекциях на координатные оси
OX : Fт - Fтр + mgx = max
OY : N - mgy = 0
N = mgy = mg*cos(α)
Fтр = μ*N = μmg*cos(α)
mgx = mg*sin(α)
ax = a = (v - v₀)/t = 10 м/с / 30 с = 0,33 м/с²
Fт - μmg*cos(α) + mg*sin(α) = ma
Fт = ma + μmg*cos(α) - mg*sin(α)
Fт = m(a + μg*cos(α) - g*sin(α))
Fт = 8*10⁵ кг * (0,33 м/с² + 0,1 * 10 м/с² * cos(5°) - 10 м/с² * sin(5°)) = 8*10⁵ кг * ( 0,33 м/с² + 0,996 м/с² - 0,872 м/с²) = 8*10⁵ кг * 0,454 м/с² = 3,6*10⁵ Н
<v> = (v + v₀) / 2 = (10 м/с + 0) / 2 = 5 м/с
<N> = Fт * <v> = 3,6*10⁵ Н * 5 м/с = 1,8*10⁶ Вт = 1,8 МВт
вычислите температурный коэффициент электрического сопротивления металла.
2. Каков температурный коэффициент электрического сопротивления материала проводника, если при нагревании от нуля градусов цельсия до 100 градусов цельсия его электрическое сопротивление увеличилось на 0.1%?
3. Электрическая плита мощностью 600 Вт рассчитана на напряжение 220 В. При работе плиты температура нихромовой нити (температурный коэффициент сопротивления α=0.0001 К^-1) равна 500 градусов цельсия. Чему равно сопротивление плитки в нерабочем состоянии?
ОТВЕТЫ:
1) -4,5×10^-3 К^-1
2)10^-5 К^-1
3) 77 Ом