यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन। यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन करने वाले प्रयोगशाला कार्य का निष्कर्ष
विषय: संरक्षण कानून का अध्ययन मेकेनिकल ऊर्जा.
कार्य का उद्देश्य: जमीन से ऊपर उठे हुए पिंड और विकृत स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा को मापना सीखें; सिस्टम की स्थितिज ऊर्जा के दो मानों की तुलना करें..
उपकरण:
- युग्मन और पैर के साथ तिपाई;
- प्रयोगशाला डायनेमोमीटर;
- शासक;
- भार तौलना एमएक धागे की लंबाई पर एल;
- कार्डबोर्ड का एक सेट, लगभग 2 मिमी मोटा;
- पेंट और ब्रश.
सैद्धांतिक भाग
यह प्रयोग लंबाई के धागे के एक सिरे से जुड़े वजन के साथ किया जाता है एल. धागे का दूसरा सिरा डायनेमोमीटर के हुक से बंधा होता है। यदि आप भार उठाते हैं, तो डायनेमोमीटर स्प्रिंग विकृत हो जाता है और डायनेमोमीटर सुई शून्य दिखाती है, जबकि संभावित ऊर्जाभार केवल गुरुत्वाकर्षण के कारण होता है। भार छूट जाता है और स्प्रिंग खिंचकर नीचे गिर जाता है। यदि हम पृथ्वी के साथ किसी पिंड की संपर्क की संभावित ऊर्जा के संदर्भ के शून्य स्तर के रूप में गिरने पर पहुंचने वाले निम्नतम बिंदु को लेते हैं, तो यह स्पष्ट है कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में शरीर की संभावित ऊर्जा संभावित ऊर्जा में बदल जाती है डायनेमोमीटर स्प्रिंग की विकृति:
mg (l+Δl) = kΔl 2 /2, कहाँ Δएल- अधिकतम वसंत बढ़ाव, के- इसकी कठोरता.
प्रयोग की कठिनाई है सटीक परिभाषास्प्रिंग की अधिकतम विकृति, क्योंकि शरीर तेजी से चलता है।
उपयोग के लिए दिशा-निर्देश
कार्य करने के लिए, चित्र में दिखाए गए इंस्टॉलेशन को असेंबल करें। डायनेमोमीटर तिपाई पैर में लगा हुआ है।
1. एक वजन को धागे से बांधें, धागे के दूसरे सिरे को डायनेमोमीटर के हुक से बांधें और वजन का वजन मापें एफ टी = मिलीग्राम(वी इस मामले मेंभार का भार उसके गुरुत्वाकर्षण के बराबर होता है)।
2.लंबाई मापें एलवह धागा जिस पर भार लगा हुआ है।
3. वज़न के निचले सिरे पर कुछ पेंट लगाएं।
4. वजन को उस बिंदु तक उठाएं जहां धागा सुरक्षित है।
5. वजन छोड़ें और टेबल पर पेंट न होने से जांच लें कि वजन गिरने पर उसे छू न जाए।
6. प्रयोग को दोहराएं, हर बार कार्डबोर्ड जोड़ते रहें जब तक कि शीर्ष कार्डबोर्ड पर पेंट के निशान दिखाई न दें।
7. भार को अपने हाथ से पकड़कर, स्प्रिंग को तब तक खींचें जब तक कि यह शीर्ष कार्डबोर्ड के संपर्क में न आ जाए और डायनेमोमीटर से अधिकतम लोचदार बल को मापें। Fynpऔर अधिकतम स्प्रिंग खिंचाव के लिए एक रूलर Δएल, इसे डायनेमोमीटर के शून्य विभाजन से गिनना।
8. उस ऊँचाई की गणना करें जहाँ से भार गिरता है: एच = एल + Δएल(यह वह ऊंचाई है जिस पर भार का गुरुत्वाकर्षण केंद्र स्थानांतरित हो जाता है)।
9. उठाए गए भार की स्थितिज ऊर्जा की गणना करें ई" पी = एमजी (एल + Δएल).
10. एक विकृत स्प्रिंग की ऊर्जा की गणना करें ई" पी = केΔएल 2/2,कहाँ के = एफ नियंत्रण /Δएल
के लिए अभिव्यक्ति को प्रतिस्थापित करना केऊर्जा के सूत्र में ई" पीहम पाते हैं ई" पी = ; एफ नियंत्रण Δl/2
11. माप और गणना के परिणाम तालिका में दर्ज करें।
| एफ टी = मिलीग्राम | एल | Δएल | एफ | एच = एल + Δएल | ई" पी = एमजी (एल + Δएल) | ई" पी = एफ नियंत्रण Δl/2 |
| 1 |
12. ऊर्जा मूल्यों की तुलना करें ई" पी और ई" पी . इस बारे में सोचें कि इन ऊर्जाओं का मान बिल्कुल मेल क्यों नहीं खाता
प्रयोगशाला कार्य की प्रगति 5. यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन
1. चित्र में दिखाए गए इंस्टॉलेशन को इकट्ठा करें।
2. डायनेमोमीटर (स्ट्रिंग की लंबाई 12-15 सेमी) के हुक पर एक रस्सी पर एक वजन बांधें। डायनेमोमीटर को तिपाई क्लैंप से इतनी ऊंचाई पर जोड़ें कि हुक पर उठाया गया वजन गिरने पर टेबल तक न पहुंचे।
3. भार उठाने के बाद ताकि धागा ढीला हो जाए, सीमा ब्रैकेट के पास डायनेमोमीटर रॉड पर क्लैंप स्थापित करें।
4. भार को लगभग डायनेमोमीटर के हुक तक उठाएं और मेज के ऊपर भार की ऊंचाई को मापें (उस ऊंचाई को मापना सुविधाजनक है जिस पर भार का निचला किनारा स्थित है)।
5. बिना धक्का दिए भार छोड़ें। जैसे ही वजन गिरेगा, यह स्प्रिंग को खींचेगा, और कुंडी रॉड के साथ ऊपर की ओर बढ़ेगी। फिर, स्प्रिंग को हाथ से खींचकर ताकि कुंडी सीमा ब्रैकेट पर हो, मापें और
6.
गणना करें: ए) भार का वजन;
बी) स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि 
ग) भार की स्थितिज ऊर्जा को कम करना 
.
7. माप और गणना के परिणामों को अपनी प्रयोगशाला नोटबुक में रखी एक तालिका में लिखें।
8.
अनुपात का मान ज्ञात कीजिये 
.
9. परिणामी अनुपात की तुलना एकता से करें और अपना निष्कर्ष अपनी प्रयोगशाला नोटबुक में लिखें; इंगित करें कि जब भार नीचे की ओर गया तो क्या ऊर्जा परिवर्तन हुए।
प्रयोगशाला कार्य. 2014
प्रयोगशाला कार्यनंबर 3। यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम की जाँच करना
कार्य का उद्देश्य: ऊर्जा संरक्षण के नियम का अध्ययन करें। सीखें: किसी पिंड की स्थितिज और गतिज ऊर्जा की गणना करें; प्राप्त प्रयोगात्मक परिणामों में अंतर की व्याख्या दे सकेंगे; प्राप्त प्रयोगात्मक परिणामों की विश्वसनीयता मानदंड का मूल्यांकन करें। यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम की वैधता के बारे में स्वयं को आश्वस्त करें।
उपकरण और सहायक उपकरण: यांत्रिक ऊर्जा, गेंद, रूलर, सफेद और कार्बन पेपर की शीट के संरक्षण के नियम के परीक्षण के लिए स्थापना।
संचालन का सिद्धांत
यदि बल के प्रभाव में हो 
शरीर कुछ दूरी तक चलता है 
(चित्र 3.1), तो वे कहते हैं कि यह बल बनाता है काम. काम एबल और दूरी पर निर्भर करता है, इसलिए क्षेत्र पर कार्य अत्यंत छोटा है 
:
,
(3.1)
जहां α बल सदिशों की दिशा के बीच का कोण है 
और आंदोलन 
. कुल कार्य प्रत्येक अतिसूक्ष्म खंड पर सभी अतिसूक्ष्म कार्यों (3.1) के योग के बराबर है: 
. लेकिन गणित में, एकीकरण की क्रिया का उपयोग करके अतिसूक्ष्म मात्राओं का योग पाया जाता है, तो: 
, (3.2)
जहां विस्थापन वेक्टर प्रारंभिक मान - 0 से अंतिम मान - तक बदलता है एस. यदि बल स्थिर है ( 
= स्थिरांक), तो इसे पूर्णांक चिन्ह से और पूर्णांक को विस्थापन से निकाला जा सकता है 
हमें पथ की लंबाई देगा:
.
(3.3)
कार्य का आयाम: 
(जूल)।
काम तेजी से या धीमी गति से किया जा सकता है. बल की इस क्षमता के लिए अवधारणा का उपयोग किया जाता है शक्ति -यह समय की प्रति इकाई किया गया कार्य है:
(3.4)
कार्य का आयाम: 
(वाट).
चूँकि कार्य किसी बल द्वारा किया जाता है, और बल एक पिंड का दूसरे पिंड पर प्रभाव का माप है, तो बल का कार्य एक पिंड का दूसरे पिंड पर कार्य होता है।
किसी पिंड की एक अवस्था से दूसरी अवस्था में संक्रमण करते समय कार्य करने की क्षमता कहलाती हैऊर्जा.
कार्य दो प्रकार से किया जा सकता है:
गतिज ऊर्जा गति की ऊर्जा है।
दूरी पर प्रभाव से (गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र द्वारा आकर्षण, आकर्षण या प्रतिकर्षण)। विद्युत क्षेत्र). इस स्थिति में, वह पिंड जिस पर कोई क्षेत्र कार्य करता है, इस क्षेत्र से ऊर्जा प्राप्त करता है, कहलाता है संभावना.
उदाहरण: a) पृथ्वी की सतह के ऊपर एक निश्चित ऊंचाई पर स्थित एक पिंडएच
. (3.6)
पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के कारण इसमें स्थितिज ऊर्जा है: इस स्थितिज ऊर्जा को कहा जाता है -
गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में स्थितिज ऊर्जा. बी) किसी पिंड के लोचदार विरूपण के दौरान, क्रिस्टल जाली में परमाणुओं का पारस्परिक विस्थापन होता है, और विद्युत क्षेत्र बल कार्य करना शुरू कर देते हैं - आवेशों का प्रतिकर्षण या आकर्षण। परिणामस्वरूप, शरीर के अंदर का विद्युत क्षेत्र शरीर को उसके पिछले आकार में बहाल करने का काम करता है। इस स्थिति में विद्युत क्षेत्र द्वारा उपभोग की जाने वाली ऊर्जा कहलाती है
, (3.7)
लोचदार विरूपण की संभावित ऊर्जा: केकहाँ 
– लोच का गुणांक (कठोरता);
- शरीर की पूर्ण विकृति।
संभावित ऊर्जा वह ऊर्जा है जो किसी पिंड में किसी क्षेत्र में होती है!
. (3.8)
यदि कोई पिंड किसी भी क्षेत्र में गति करता है तो उसमें गतिज और स्थितिज ऊर्जा दोनों होती हैं। किसी पिंड की कुल यांत्रिक ऊर्जा उसकी गतिज और स्थितिज ऊर्जाओं का योग है: 
अगर शरीर काम करता है तो
, अर्थात शरीर द्वारा किया गया कार्य प्रारंभिक और अंतिम अवस्था में कुल ऊर्जा के अंतर के बराबर होता है। यदि हम शरीर की कुल यांत्रिक आंतरिक ऊर्जा (परमाणुओं और अणुओं की थर्मल अराजक गति की ऊर्जा जो शरीर को बनाते हैं) और थर्मल ऊर्जा को जोड़ते हैं जो शरीर खो देता है, उदाहरण के लिए प्रभाव पर, तो हमें मिलता है:. (3.9)
शरीर की कुल ऊर्जा एक बंद प्रणाली में (एक प्रणाली जिसमें निकाय केवल एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं और कोई बाहरी बल सिस्टम पर कार्य नहीं करता है): एक बंद प्रणाली में कुल ऊर्जा कहीं से उत्पन्न नहीं होती है, कहीं गायब नहीं होती है, बल्कि केवल एक प्रकार से दूसरे प्रकार में परिवर्तित की जा सकती है या कार्य करने पर खर्च की जा सकती है।
यदि किसी यांत्रिक प्रणाली में केवल रूढ़िवादी बल (गुरुत्वाकर्षण, लोचदार बल) कार्य करते हैं, तो यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण का नियम इसके लिए संतुष्ट होता है: 
.
(3.10)
वे।: निकायों की एक बंद प्रणाली की कुल यांत्रिक ऊर्जा, जिसके बीच केवल रूढ़िवादी बल कार्य करते हैं, एक स्थिर मात्रा है।
ऐसी प्रणाली में, केवल स्थितिज ऊर्जा का गतिज ऊर्जा में रूपांतरण और इसके विपरीत ही हो सकता है, लेकिन कुल ऊर्जा आपूर्ति नहीं बदलती है।
यदि, रूढ़िवादी बलों के अलावा, गैर-रूढ़िवादी बल (घर्षण बल) भी सिस्टम में कार्य करते हैं, तो कुल यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित नहीं होती है। गैर-रूढ़िवादी ताकतों का काम ए एन.के. = डब्ल्यू 2 – डब्ल्यू 1 (3.11)
सिस्टम की ऊर्जा में कमी के बराबर है।
गैर-रूढ़िवादी ताकतों के लिए एक अन्य नाम का भी प्रयोग किया जाता है - विघटनकारी ताकतें.और ऊर्जा हानि की प्रक्रिया (उदाहरण के लिए, घर्षण के प्रभाव में) कहलाती है ऊर्जा क्षय. वे कहते हैं कि ऊर्जा dissipatesपर्यावरण में. और स्वयं वे प्रणालियाँ जिनमें ऊर्जा संरक्षित नहीं होती, कहलाती हैं क्षणिक.
यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम के परीक्षण के लिए प्रायोगिक सेटअप चित्र 3.2 में दिखाया गया है।
जब गेंद एक ऊँचाई की ओर विक्षेपित हो जाती है a) पृथ्वी की सतह के ऊपर एक निश्चित ऊंचाई पर स्थित एक पिंडस्तर के सापेक्ष एइसकी कुल ऊर्जा इसकी क्षमता के बराबर होगी: 
. (3.12)
जब छड़ को गेंद के साथ संतुलन की स्थिति में ले जाया जाता है आर, संभावित ऊर्जा को शरीर की स्थानान्तरणीय गति की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है: 
. (3.13)
जब डंडा मारता है तो रुक जाता है यूगेंद छड़ से टूट जाती है और परवलय के साथ चलती है। उड़ान सीमा मापना एलऔर गेंद के गिरने की ऊंचाई एच, आप इसकी गति छड़ से अलग होने के क्षण - बिंदु पर पा सकते हैं आर.
आइए उस समय वेग वेक्टर को प्रक्षेपित करें जब गेंद धुरी पर छड़ी से आती है बैलऔर ओए(चित्र.3.3). आइए हम इस बात को ध्यान में रखें कि गेंद केवल गुरुत्वाकर्षण बल से प्रभावित होती है, जो लंबवत नीचे की ओर (अक्ष के अनुदिश) निर्देशित होती है ओए). इसलिए, केवल वेग का खेल घटक बढ़ेगा
. उसी समय, धुरी के साथ आंदोलन ओएसमान रूप से त्वरित किया जाएगा. अक्ष के अनुदिश ओहत्वरण शून्य है, इसलिए, वेग घटक 
स्थिर रहेगा और अक्ष के अनुदिश गति करेगा ओहएक समान होगा. लेकिन अक्ष के अनुदिश एकसमान गति के लिए गति ओहसूत्र (2.6) का उपयोग करके पाया जा सकता है: 
. (3.14)
हमें बस उड़ान का समय पता करना है। ऐसा करने के लिए, हम इस बात का ध्यान रखते हैं कि हम अक्ष के अनुदिश गेंद द्वारा तय की गई दूरी जानते हैं ओएऊंचाई है एच, जिससे गेंद गिरती है। और अक्ष के अनुदिश समान रूप से त्वरित गति के दौरान किसी पिंड द्वारा तय की गई दूरी ओए, सूत्र (2.8) का उपयोग करके पाया जा सकता है: 
.
अक्ष के अनुदिश प्रारंभिक गति को ध्यान में रखते हुए ओएअलगाव के क्षण में 
, तो उड़ान ऊंचाई के लिए समीकरण है: 
, कहाँ आइए समय निकालेंउड़ान:
.
(3.15)
उड़ान समय (3.15) को गति अभिव्यक्ति (3.14) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:
.
(3.16)
गतिज ऊर्जा (3.13) के लिए अभिव्यक्ति में गति (3.16) प्रतिस्थापित करना:
.
(3.17)
संभावित (3.12) और गतिज (3.17) ऊर्जाओं के मूल्यों की तुलना करके, यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम को प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित करना संभव है।
एमबीओयू सेकेंडरी स्कूल, लाज़रेव, निकोलेवस्की जिला, खाबरोवस्क क्षेत्र
द्वारा पूरा किया गया: भौतिकी शिक्षक टी.ए
प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 2. 10 वीं कक्षा
यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन।
कार्य का उद्देश्य : वे जमीन से ऊपर उठे हुए पिंड और एक लोचदार रूप से विकृत स्प्रिंग की संभावित ऊर्जा को मापना सीखेंगे, और सिस्टम की संभावित ऊर्जा के दो मूल्यों की तुलना करेंगे।
उपकरण : एक कपलिंग और एक पैर के साथ एक तिपाई, एक ताला के साथ एक प्रयोगशाला डायनेमोमीटर, एक मापने वाला टेप, लगभग 25 सेमी लंबे धागे पर एक वजन।
गेंद का वजन निर्धारित करेंएफ 1 =1 एन.
दूरीएलडायनेमोमीटर हुक से गेंद के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र तक 40 सेमी है।
अधिकतम वसंत बढ़ावएल=5 सेमी.
ताकतएफ=20 एन,एफ/2=10 एन.
ऊंचाई कम करेंएच= एल+ एल=40+5=45सेमी=0.45मी.
ई पी1 = एफ 1 एक्स(एल+ एल)=1Nx0.45m=0.45J.
ई पी2 = एफ/2xएल=10Nx0.05m=0.5J.
हम माप और गणना के परिणामों को तालिका में दर्ज करते हैं:
एफ 1 =मिलीग्राम(एच)
एल (सेमी)
एल(सेमी)
एच(सेमी)
एफ(एच)
ई पी1 (जे)
ई पी2 (जे)
0,45
0,5
निष्कर्ष : हमने प्रयोगात्मक रूप से जमीन से ऊपर उठे एक पिंड और प्रत्यास्थ रूप से विकृत स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा को मापा। माप और गणना के दौरान, हमें लगभग समान संभावित ऊर्जाएँ प्राप्त हुईं, जो ऊर्जा संरक्षण के नियम की पुष्टि करती हैं।
सुरक्षा प्रश्न
कौन सी अभिव्यक्ति विकृत स्प्रिंग की संभावित ऊर्जा निर्धारित करती है?
अभिव्यक्ति क्या परिभाषित करती है गतिज ऊर्जाशव?
यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण का नियम किन परिस्थितियों में संतुष्ट होता है?
ऊर्जा संरक्षण का परीक्षण नियम.
विकल्प #1.
1. जब कोई पिंड 2 मीटर की ऊंचाई से गिरता है तो गुरुत्वाकर्षण बल 12 J का कार्य करता है तो पिंड का द्रव्यमान कितना होता है?
ए) 6 किलो बी) 0.6 किलो सी) 24 किलो डी) 12 किलो।
2. ब्रेक लगाने पर शरीर ने अपनी गति 20 मीटर/सेकेंड से 5 मीटर/सेकेंड कर दी। इस स्थिति में, घर्षण बल ने 188 J कार्य किया, वस्तु का द्रव्यमान क्या है?
3. कार्य प्रक्रिया है...
घ) उत्तरों में कोई "सही" उत्तर नहीं है।
4. निम्नलिखित में से किस पिंड में गतिज ऊर्जा होती है:
बी) एक उड़ने वाला विमान;
वी) फैला हुआ वसंत;
घ) उड़ना गुब्बारा?
क) जमीन पर लुढ़कती हुई एक गेंद;
बी) एक तनी हुई डोरी वाला धनुष;
ग) सिलेंडर में संपीड़ित गैस;
घ) फ़ेरिस व्हील केबिन।
6. क्षैतिज रूप से उड़ती हुई एक स्टील की गेंद एक धागे पर लटकी हुई स्टील की छड़ से टकराती है। सभी सही कथनों की सूची बनाएं।
ए) "बॉल और ब्लॉक" प्रणाली की यांत्रिक ऊर्जा बातचीत के दौरान नहीं बदलती है;
ग) परस्पर क्रिया के दौरान गेंद की गति बदल जाती है।
ए) गेंद की गति के दौरान स्थितिज और गतिज ऊर्जा का योग अपरिवर्तित रहता है;
बी) गेंद के गिरने पर उसका संवेग निरपेक्ष मान में बढ़ जाता है;
विकल्प संख्या 2.
1. क्षैतिज रूप से उड़ती हुई एक स्टील की गेंद एक धागे पर लटकी हुई स्टील की छड़ से टकराती है। सभी सही कथनों की सूची बनाएं।
ए) "बॉल और ब्लॉक" प्रणाली की यांत्रिक ऊर्जा बातचीत के दौरान नहीं बदलती है,
बी) बातचीत के दौरान "बॉल और ब्लॉक" प्रणाली की गति नहीं बदलती है।
ग) परस्पर क्रिया के दौरान गेंद की गति बदल जाती है।
2. जब कोई पिंड 2 मीटर की ऊंचाई से गिरता है तो गुरुत्वाकर्षण बल 12 J का कार्य करता है तो पिंड का द्रव्यमान कितना होता है?
ए) 6 किलो बी) 0.6 किलो सी) 24 किलो डी) 12 किलो,
3. निम्नलिखित में से किस पिंड में गतिज ऊर्जा होती है:
क) जमीन से ऊपर उठा हुआ एक पत्थर;
बी) एक उड़ने वाला विमान;
ग) फैला हुआ वसंत;
घ) उड़ता हुआ गुब्बारा?
4. कार्य प्रक्रिया है...
क) ऊर्जा रूपांतरण की कोई प्रक्रिया;
बी) ऊर्जा परिवर्तन की प्रक्रिया जो पिंडों की गति से जुड़ी नहीं है;
ग) गतिमान पिंड पर बलों की कार्रवाई के तहत ऊर्जा रूपांतरण की प्रक्रिया;
घ) उत्तरों में कोई "सही" उत्तर नहीं है।
5. निम्नलिखित में से किस पिंड में स्थितिज ऊर्जा है:
क) जमीन पर लुढ़कती हुई एक गेंद;
बी) एक तनी हुई डोरी वाला धनुष;
ग) सिलेंडर में संपीड़ित गैस;
घ) फ़ेरिस व्हील केबिन।
6. ब्रेक लगाने पर शरीर ने अपनी गति 20 मीटर/सेकेंड से 5 मीटर/सेकेंड कर दी। इस स्थिति में, घर्षण बल ने 188 J कार्य किया, वस्तु का द्रव्यमान क्या है?
ए) 15 किलो बी) 376 किलो सी) 1 किलो डी) 25 किलो।
7. लड़के ने खिड़की से क्षैतिज रूप से एक गेंद फेंकी। यह मानते हुए कि वायु प्रतिरोध की उपेक्षा की जा सकती है, सभी सही कथन इंगित करें।
a) गेंद की गति के दौरान स्थितिज और गतिज ऊर्जा का योग अपरिवर्तित रहता है।
बी) गेंद के गिरने पर उसका संवेग निरपेक्ष मान में बढ़ जाता है।
ग) गेंद के गिरने पर उसकी गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है।
अनुभाग:भौतिक विज्ञान
शिक्षात्मक: जमीन से ऊपर उठे हुए पिंड और विकृत स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा को मापना सीखें, सिस्टम की स्थितिज ऊर्जा के दो मूल्यों की तुलना करें।
विकास संबंधी: प्रयोगशाला कार्य करते समय सैद्धांतिक ज्ञान को लागू करने की क्षमता, विश्लेषण करने और निष्कर्ष निकालने की क्षमता विकसित करना।
शिक्षात्मक: आत्म-विश्लेषण की क्षमता विकसित करें और आलोचनात्मक रवैयाआपकी जानकारी के लिए.
संगठनात्मक क्षण - 5 मिनट.
पाठ के विषय का परिचय - 5 मिनट।
कार्य और डिज़ाइन के सैद्धांतिक भाग का अध्ययन - 10 मिनट।
कार्य समाप्ति - 20 मिनट।
निष्कर्षों का आत्म-मूल्यांकन और पाठ का अंतिम भाग - 5 मिनट।
पाठ के लिए उपकरण और सामग्री।
संभावित ऊर्जा और लोचदार बल की परिभाषा दोहराई जाती है।
पाठ के विषय का परिचय
शिक्षक संक्षेप में कार्य करने की प्रक्रिया और पाठ्यपुस्तक में वर्णित कार्य से अंतर के बारे में बात करता है।
पाठ का विषय रिकार्ड करना
1. एक नोटबुक में लिखें.
छात्र प्रयोगशाला का काम पूरा करते हैं और एक तालिका बनाते हैं।
2. शिक्षक एक प्रदर्शन का उपयोग करके समस्या समझाते हैं, हम डायनेमोमीटर स्प्रिंग से आने वाली छड़ पर फोम प्लास्टिक का एक टुकड़ा डालते हैं, वजन को धागे की लंबाई (5-7 सेमी) तक बढ़ाते हैं और फोम के टुकड़े को नीचे रखते हैं डायनेमोमीटर के नीचे स्थित लिमिटर और स्प्रिंग के संपीड़ित होने पर ऊपर उठ जाता है। और फिर, कार्य योजना के अनुसार, हम स्प्रिंग को तब तक खींचते हैं जब तक फोम डायनेमोमीटर के लिमिटर को नहीं छू लेता है और स्प्रिंग के अधिकतम खिंचाव और अधिकतम लोचदार बल को मापते हैं।
3. छात्र प्रश्न पूछते हैं और अस्पष्ट बिंदुओं को स्पष्ट करते हैं।
4. कार्य का व्यावहारिक भाग निष्पादित करना प्रारंभ करें।
5. गणना करें और ऊर्जा संरक्षण के नियम की जाँच करें।
6. वे निष्कर्ष निकालते हैं और अपनी नोटबुक में सौंप देते हैं।
ज्ञान का आत्म-मूल्यांकन
छात्र अपने निष्कर्षों, प्राप्त परिणामों को आवाज़ देते हैं और उनका मूल्यांकन करते हैं।
उपलब्ध उपकरणों के आधार पर प्रयोगशाला कार्य में परिवर्तन किये गये।
जब कार्य पूरा हो जाता है तो निर्धारित लक्ष्य प्राप्त हो जाते हैं।
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प्रयोगशाला कार्य संख्या 7 "यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन"
ग्रेड 9 के लिए भौतिकी की पाठ्यपुस्तक (आई.के. किकोइन, ए.के. किकोइन, 1999),
काम №7
अध्याय के लिए " प्रयोगशाला का काम».
कार्य का उद्देश्य: दो मात्राओं की तुलना करें - स्प्रिंग के गिरने पर उससे जुड़े पिंड की स्थितिज ऊर्जा में कमी और खिंचे हुए स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि।
1) 40 N/m की स्प्रिंग कठोरता वाला एक डायनेमोमीटर; 2) शासक
मापना; 3) यांत्रिकी सेट से वजन; भार का द्रव्यमान (0.100 ±0.002) किग्रा है।
सामग्री: 1) अनुचर;
2) कपलिंग और पैर के साथ तिपाई।
काम के लिए, चित्र 180 में दिखाए गए इंस्टॉलेशन का उपयोग किया जाता है। यह एक डायनेमोमीटर है जो लॉक 1 के साथ तिपाई पर लगा होता है।
डायनेमोमीटर स्प्रिंग एक हुक के साथ तार की छड़ के साथ समाप्त होता है। कुंडी (इसे बड़े पैमाने पर अलग से दिखाया गया है - संख्या 2 के साथ चिह्नित) कॉर्क की एक हल्की प्लेट है (आयाम 5 X 7 X 1.5 मिमी), इसके केंद्र में चाकू से काटा गया है। इसे डायनेमोमीटर की वायर रॉड पर लगाया जाता है। रिटेनर को रॉड के साथ थोड़ा घर्षण के साथ चलना चाहिए, लेकिन रिटेनर को अपने आप नीचे गिरने से रोकने के लिए अभी भी पर्याप्त घर्षण होना चाहिए। आपको काम शुरू करने से पहले यह सुनिश्चित करना होगा। ऐसा करने के लिए, सीमा ब्रैकेट पर स्केल के निचले किनारे पर कुंडी स्थापित की जाती है। फिर खींचें और छोड़ें।
तार की छड़ के साथ कुंडी ऊपर की ओर उठनी चाहिए, जो स्टॉप से कुंडी तक की दूरी के बराबर, स्प्रिंग की अधिकतम लम्बाई को चिह्नित करती है।
यदि आप डायनेमोमीटर के हुक पर लटके हुए भार को उठाते हैं ताकि स्प्रिंग खिंचे नहीं, तो उदाहरण के लिए, टेबल की सतह के संबंध में भार की स्थितिज ऊर्जा mgH के बराबर होती है। जब कोई भार गिरता है (दूरी x = h पर कम होता है), तो भार की स्थितिज ऊर्जा कम हो जाएगी
और इसके विरूपण के दौरान स्प्रिंग की ऊर्जा बढ़ जाती है
कार्य - आदेश
1. मैकेनिक्स किट से वजन को डायनेमोमीटर के हुक पर मजबूती से रखें।
2. हाथ से वजन उठाएं, स्प्रिंग को उतारें, और ब्रैकेट के नीचे लॉक स्थापित करें।
3. भार छोड़ें. जैसे ही वजन गिरेगा, यह स्प्रिंग को खींचेगा। वजन हटाएं और कुंडी की स्थिति का उपयोग करके स्प्रिंग की अधिकतम बढ़ाव x को मापने के लिए एक रूलर का उपयोग करें।
प्रयोगशाला कार्य संख्या 2 के लिए भौतिकी प्रस्तुति "यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन" 10वीं कक्षा
मॉस्को से व्यावसायिक पुनर्प्रशिक्षण पाठ्यक्रम प्रशिक्षण केंद्र"पेशेवर"
विशेष रूप से केवल शिक्षकों, शिक्षकों और शिक्षा प्रणाली के अन्य कर्मचारियों के लिए 31 अगस्त तककार्य 50% तक की छूटव्यावसायिक पुनर्प्रशिक्षण पाठ्यक्रमों में अध्ययन करते समय (चुनने के लिए 184 पाठ्यक्रम)।
प्रशिक्षण पूरा करने के बाद, योग्यता के असाइनमेंट के साथ स्थापित फॉर्म का पेशेवर पुनर्प्रशिक्षण का डिप्लोमा जारी किया जाता है (उत्तीर्ण होने पर मान्यता प्राप्त है) प्रमाणीकरणपूरे रूस में)।
आप जिस पाठ्यक्रम में रुचि रखते हैं उसके लिए अभी आवेदन करें: एक पाठ्यक्रम चुनें
अलग-अलग स्लाइडों द्वारा प्रस्तुतिकरण का विवरण:
प्रयोगशाला कार्य संख्या 2 विषय: यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन। कार्य का उद्देश्य: जमीन से ऊपर उठे हुए पिंड और विकृत स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा को मापना सीखें; सिस्टम की स्थितिज ऊर्जा के दो मानों की तुलना करें। उपकरण: युग्मन और पैर के साथ तिपाई; प्रयोगशाला डायनेमोमीटर; शासक; लंबाई l के एक धागे पर m द्रव्यमान का भार।
प्रगति: नोट: प्रयोग की कठिनाई स्प्रिंग की अधिकतम विकृति को सटीक रूप से निर्धारित करने में है, क्योंकि शरीर तेजी से चलता है। पी, एन एच1, एम एच2, एम एफ, एन एक्स, एम |Δईजीआर|, जे ईपीआर, जे ईपीआर / |Δईजीआर|
कार्य के लिए निर्देश: कार्य करने के लिए, चित्र में दिखाए गए इंस्टॉलेशन को असेंबल करें। डायनेमोमीटर तिपाई पैर में लगा हुआ है।
1. डायनेमोमीटर के हुक पर एक वजन बांधें। डायनेमोमीटर को तिपाई क्लैंप से इतनी ऊंचाई पर जोड़ें कि हुक पर उठाया गया वजन गिरने पर टेबल तक न पहुंचे। भार पी, एन का वजन मापें। 2. भार को उस बिंदु तक उठाएं जहां धागा सुरक्षित है। सीमा ब्रैकेट के पास डायनेमोमीटर रॉड पर क्लैंप स्थापित करें। 3. लोड को लगभग डायनेमोमीटर के हुक तक उठाएं और टेबल के ऊपर लोड की ऊंचाई h1 मापें (उस ऊंचाई को मापना सुविधाजनक है जिस पर लोड का निचला किनारा स्थित है)।
4. बिना धक्का दिए भार छोड़ें। जैसे ही वजन गिरेगा, यह स्प्रिंग को खींचेगा, और कुंडी रॉड के साथ ऊपर की ओर बढ़ेगी। फिर, स्प्रिंग को हाथ से खींचकर ताकि कुंडी सीमा ब्रैकेट पर हो, F, x और h2 मापें।
5. गणना करें: ए) स्प्रिंग की संभावित ऊर्जा में वृद्धि: ईपीआर = एफ एक्स / 2; बी) भार की संभावित ऊर्जा में कमी: |ΔEgr| = पी(एच1-एच2). 6. माप और गणना के परिणामों को एक तालिका में लिखें। 7. निष्कर्ष निकालें: अनुपात Epr / |ΔEgr| क्यों है 1 के बराबर नहीं हो सकता?
साहित्य: 1. पाठ्यपुस्तक: भौतिकी। 10वीं कक्षा: पाठ्यपुस्तक। सामान्य शिक्षा के लिए adj वाले संस्थान। प्रति इलेक्ट्रॉन मीडिया: बुनियादी और प्रोफ़ाइल। स्तर/जी. वाई. मायकिशेव, बी. बी. बुखोवत्सेव, एन. एन. सोत्स्की; एड. वी. आई. निकोलेवा, एन. ए. पारफेंटिएवा। - एम: ज्ञानोदय, 2011। 2. http://yandex.ru/images 3. http://lessons.worldphysics.rf
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10वीं कक्षा में प्रयोगशाला कार्य संख्या 2 "यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन"।
पाठ्यपुस्तक: भौतिकी। 10वीं कक्षा: पाठ्यपुस्तक। सामान्य शिक्षा के लिए adj वाले संस्थान। प्रति इलेक्ट्रॉन मीडिया: बुनियादी और प्रोफ़ाइल। स्तर/जी. वाई. मायकिशेव, बी. बी. बुखोवत्सेव, एन. एन. सोत्स्की; एड. वी. आई. निकोलेवा, एन. ए. पारफेंटियेवा। - एम: ज्ञानोदय, 2011।
कार्य का विवरण: P वजन वाले एक भार को डायनेमोमीटर स्प्रिंग के हुक पर एक धागे से बांधा जाता है और, टेबल की सतह से h1 ऊंचाई तक उठाकर छोड़ दिया जाता है। भार h2 की ऊँचाई उस समय मापी जाती है जब भार की गति 0 के बराबर हो जाती है, साथ ही स्प्रिंग का बढ़ाव x भी हो जाता है। इस समय. भार की स्थितिज ऊर्जा में कमी और स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि की गणना की जाती है।
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भौतिकी प्रस्तुति "यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन" 10वीं कक्षा
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देखने के लिए दस्तावेज़ का चयन किया गयाप्रयोगशाला कार्य 2.docx
एमबीओयू सेकेंडरी स्कूल, लाज़रेव, निकोलेवस्की जिला, खाबरोवस्क क्षेत्र
द्वारा पूरा किया गया: भौतिकी शिक्षक टी.ए
प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 2. 10 वीं कक्षा
यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन।
कार्य का उद्देश्य: वे जमीन से ऊपर उठे हुए पिंड और एक लोचदार रूप से विकृत स्प्रिंग की संभावित ऊर्जा को मापना सीखेंगे, और सिस्टम की संभावित ऊर्जा के दो मूल्यों की तुलना करेंगे।
उपकरण: एक कपलिंग और एक पैर के साथ एक तिपाई, एक ताला के साथ एक प्रयोगशाला डायनेमोमीटर, एक मापने वाला टेप, लगभग 25 सेमी लंबे धागे पर एक वजन।
गेंद का वजन F 1 = 1 N निर्धारित करें।
डायनेमोमीटर हुक से गेंद के गुरुत्वाकर्षण केंद्र तक की दूरी l 40 सेमी है।
अधिकतम स्प्रिंग बढ़ाव l =5 सेमी.
बल F =20 N, F /2=10 N.
गिरने की ऊंचाई h = l + l =40+5=45cm=0.45m.
ई पी1 = एफ 1 एक्स (एल + एल) = 1Нх0.45 मीटर = 0.45 जे।
E p2 = F /2x L =10Nx0.05m=0.5J.
हम माप और गणना के परिणामों को तालिका में दर्ज करते हैं:
यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अध्ययन।
भार की स्थितिज ऊर्जा और स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन की तुलना करें।
कपलिंग और क्लैंप के साथ एक तिपाई, एक लॉक के साथ एक डायनेमोमीटर, एक वजन, एक मजबूत धागा, एक मापने वाला टेप या मिलीमीटर डिवीजनों वाला शासक।
वजन P का एक भार डायनेमोमीटर स्प्रिंग के हुक से एक धागे से बांधा जाता है और, टेबल की सतह से h 1 ऊंचाई तक उठाकर छोड़ दिया जाता है।
भार h 2 की ऊँचाई उस समय मापी जाती है जब भार की गति शून्य हो जाती है (स्प्रिंग के अधिकतम बढ़ाव पर), साथ ही इस समय स्प्रिंग का बढ़ाव x भी। भार की स्थितिज ऊर्जा कम हो गई
|Δई जीआर | = P(h 1 - h 2), और स्प्रिंग की संभावित ऊर्जा में वृद्धि हुई, जहां k स्प्रिंग कठोरता गुणांक है, x संबंधित स्प्रिंग का अधिकतम बढ़ाव है सबसे निचली स्थितिमाल
चूंकि डायनेमोमीटर और वायु प्रतिरोध में घर्षण के कारण यांत्रिक ऊर्जा का हिस्सा आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, अनुपात
ई पीआर / |Δई जीआर | एक से भी कम. इस कार्य में, हमें यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि यह अनुपात एकता के कितना करीब है।
लोचदार बल का मापांक और बढ़ाव का मापांक संबंध F = kx से संबंधित हैं, इसलिए, जहां F स्प्रिंग के अधिकतम बढ़ाव के अनुरूप लोचदार बल है। इस प्रकार, अनुपात E pr / |ΔE gr | ज्ञात करने के लिए, आपको P, h 1, h 2, F और x को मापने की आवश्यकता है।
एफ, एक्स और एच 2 को मापने के लिए स्प्रिंग की अधिकतम बढ़ाव के अनुरूप स्थिति को नोट करना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, डायनेमोमीटर रॉड पर कार्डबोर्ड का एक टुकड़ा (क्लैंप) रखें, जो थोड़े घर्षण के साथ रॉड के साथ घूम सके। जैसे-जैसे भार नीचे की ओर बढ़ता है, डायनेमोमीटर का स्टॉपर क्लैंप लॉक को हिलाएगा और यह डायनेमोमीटर रॉड को ऊपर ले जाएगा। फिर, डायनेमोमीटर को हाथ से खींचकर ताकि कुंडी फिर से सीमित ब्रैकेट पर हो, F का मान पढ़ें, और x और h 2 भी मापें।