Дослідження залежності ККД від кута нахилу похилої площини
Мета: Встановити експериментально залежність ККД від кута нахилу похилої площини до горизонту; порівняти результати експериментально одержаної залежності та теоретично отриманого співвідношення. Обладнання: Похила площина, динамометр, вимірювальна стрічка або лінійка, брусок, транспортир.
Теоретичні відомості ККД похилої площини є відношення корисної роботи до затраченої , тобто: ; , (1) де – маса тіла; – висота похилої площини; – прискорення вільного падіння; – сила, необхідна для рівномірного руху тіла вгору по похилій площині; – довжина похилої площини. З малюнка , (2) де – коефіцієнт тертя; – кут нахилу похилої площини. Підставивши (1) в (2) одержимо: (3) Щоб знайти коефіцієнт тертя , розмістимо брусок на похилій площині і піднімаючи її за один кінець знайдемо граничний кут, при якому брусок буде ковзати в низ. Це станеться тоді, коли скочуюча сила , звідки: . Тоді формула (3) набуває вигляду: (4)
Дослідження залежності ККД від кута нахилу похилої площини
Мета: Встановити експериментально залежність ККД від кута нахилу похилої площини до горизонту; порівняти результати експериментально одержаної залежності та теоретично отриманого співвідношення.
Обладнання: Похила площина, динамометр, вимірювальна стрічка або лінійка, брусок, транспортир.
Теоретичні відомості
ККД похилої площини є відношення корисної роботи до затраченої , тобто:
; , (1)
де – маса тіла;
– висота похилої площини;
– прискорення вільного падіння;
– сила, необхідна для рівномірного руху тіла вгору по похилій площині;
– довжина похилої площини.
З малюнка
, (2)
де – коефіцієнт тертя;
– кут нахилу похилої площини.
Підставивши (1) в (2) одержимо:
(3)
Щоб знайти коефіцієнт тертя , розмістимо брусок на похилій площині і піднімаючи її за один кінець знайдемо граничний кут, при якому брусок буде ковзати в низ. Це станеться тоді, коли скочуюча сила , звідки:
.
Тоді формула (3) набуває вигляду:
(4)
Примем
R1, Ом - сопротивление термистора
R2=1кОм - сопротивление резистора
1кОм=1000 Ом
5мА=0,005 А
10мА=0,010 А
тогда
Закон Ома
I=U/R
при последовательном соединении проводников:
Iобщ=I1=I2
Uобщ=U1+U2
Rобщ=R1+R2
тогда
Rобщ=U/I=20/0,005=4000 Ом
R1+1000=4000 Ом
R1=3000 Ом - сопротивление термистора до опускания в горячую воду
Rобщ=U/I=20/0,010=2000 Ом
R1+1000=2000 Ом
R1=1000 Ом - сопротивление термистора после опускания в горячую воду
3000/1000=3 раз - изменилось сопротивление термистора
ответ: сопротивление термистора после опускания в горячую воду уменьшилось в 3 раза.