ГДЗ Фізика 8 клас В.Г. Бар’яхтар, Ф.Я. Божинова (2025)

← Повернутися до розділів
Назад до 6 Вправа ЛБ №2

Розв'язок:

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

Тема. Визначення ККД похилої площини.

Мета: переконатися на досліді, що корисна робота, виконана за допомогою похилої площини, менша від повної роботи; визначити ККД похилої площини.

Обладнання: мірна стрічка; динамометр; три тягарці однакової маси; дерев’яна лінійка; штатив із муфтою та лапкою; дерев’яний брусок.

Завдання № ЛБ №2 - § 6. Коефіцієнт корисної дії простих механізмів - 1. МОМЕНТ СИЛИ. МЕХАНІЧНА РОБОТА - ГДЗ Фізика 8 клас В.Г. Бар’яхтар, Ф.Я. Божинова 2025

Хід роботи

Підготовка до експерименту

1) Які види простих механізмів ви знаєте?

Я знаю такі прості механізми, як важіль, блок, похила площина, клин, гвинт та колесо з віссю.

2) Як визначити коефіцієнт корисної дії?

Коефіцієнт корисної дії (ККД) визначається як відношення корисної роботи до повної (виконаної) роботи, виражене у відсотках.

Формула: ? = ?к⁢о⁢р/?п⁢о⁢в⁢н⁢а •100.

3) Чому ККД будь-якого механізму завжди менший від 100%?

ККД завжди менший за 100%, оскільки частина роботи витрачається на подолання сил тертя, через що корисна робота завжди менша за повну.

Експеримент та опрацювання результатів

Я виміряв довжину похилої площини ? = 0,6 м та її висоту ℎ = 0,2 м. Результати вимірювань та обчислень заніс до таблиці.

Номер досліду Вага тіла (P, Н) Висота похилої площини h, м Корисна робота (Акор, Дж) Сила тяги (Fтяги, Н) Довжина похилої площини l, м Повна робота (Аповна, Дж) Виграш у силі (??т⁢я⁢г⁢и) ККД (η, %)
1 2,0 0,2 0,40 0,9 0,6 0,54 2,22 74
2 3,0 0,2 0,60 1,3 0,6 0,78 2,31 77
3 4,0 0,2 0,80 1,8 0,6 1,08 2,22 74
4 5,0 0,2 1,00 2,2 0,6 1,32 2,27 76

Аналіз експерименту та його результатів

1) Для кожного досліду порівняйте значення сили (Fтяги) зі значенням ваги тіла (Р) і зробіть висновок про виграш у силі, який дає похила площина.

У кожному з дослідів сила тяги ?т⁢я⁢г⁢и була меншою за вагу тіла ?. Це підтверджує, що похила площина дає виграш у силі.

2) Порівняйте одержані значення ККД і зробіть висновок, чи залежить ККД від ваги тіла, яке піднімають похилою площиною.

Одержані значення ККД у всіх дослідах є близькими (від 74% до 77%). Отже, можна зробити висновок, що ККД похилої площини несуттєво залежить від ваги тіла, яке по ній піднімають.

Висновок

Під час виконання лабораторної роботи я переконався, що корисна робота (?к⁢о⁢р) при використанні похилої площини є меншою за повну роботу (?п⁢о⁢в⁢н⁢а). Я визначив, що похила площина дає виграш у силі, оскільки сила тяги менша за вагу тіла. Також я розрахував ККД похилої площини, який у моїх дослідах становив приблизно 75%, і дійшов висновку, що він практично не залежить від ваги вантажу.

Творче завдання: З’ясуйте за допомогою експерименту, як залежить ККД похилої площини від кута її нахилу. Чому, на вашу думку, ККД змінюється?

Щоб з’ясувати це, я б провів такий експеримент:

  1. Взяв би той самий брусок, щоб його вага (?) залишалася незмінною.
  2. Використав би ту саму дошку, щоб довжина похилої площини (?) була однаковою.
  3. Провів би кілька дослідів, але кожного разу змінював би висоту похилої площини (ℎ), тим самим змінюючи кут її нахилу.
  4. У кожному досліді виміряв би силу тяги (?т⁢я⁢г⁢и) та розрахував би ККД за відомою формулою.

Мої очікувані результати:

Номер досліду Висота h, м (збільшується) Кут нахилу Сила тяги Fтяги, Н Корисна робота Акор, Дж Повна робота Аповна, Дж ККД (η, %)
1 0,1 Малий Менша Менша Менша Менший
2 0,2 Середній Більша Більша Більша Середній
3 0,3 Великий Ще більша Ще більша Ще більша Найбільший

Висновок з експерименту:

Зі збільшенням кута нахилу похилої площини її ККД також буде збільшуватися.

Чому так відбувається?

На мою думку, ККД змінюється через силу тертя.

Коли ми збільшуємо кут нахилу, брусок менше тисне на поверхню похилої площини. Через це зменшується сила тертя, яку нам потрібно долати. Хоча сила тяги при цьому зростає (бо треба піднімати тіло на більший кут), втрати енергії на тертя стають меншими відносно загальної виконаної роботи.

Простими словами, чим крутіша гірка, тим менше роботи “з’їдає” тертя, і тому більша частина наших зусиль іде на корисну справу — підйом вантажу.

Інші вправи:

КР 1 2 3 4 5 6 ЛБ №2