"Экспериментальное определение изменения кинетической и потенциальной энергии при скатывании тела по наклонной плоскости"
методическая разработка по физике (7 класс)

Лабораторная работа: «Изучение изменения потенциальной и кинетической энергии тела при движении тела по наклонной плоскости».

Цель: определить потенциальную и кинетическую энергию шарика, при движении по наклонной плоскости. Сравнить  значение  полной механической энергии шарика  поднятого на некоторую высоту и его полную механическую энергию в конце движения по желобу

Оборудование: шарик, наклонная плоскость, линейка, секундомер, весы.

Ход работы

1. Соберите установку

2. Измерьте массу шарика с помощью весов m=     г =……..кг
3.  Отметьте на наклонной плоскости три точки для его запуска (сверху, посередине и ближе к концу).
4. Провести три опыта и записать результаты измерений в таблицу результатов

5. Провести расчеты под таблицей

6. Рассчитать кинетическую энергию для каждого опыта:

Помним, что в начале спуска =0 – кинетическая энергия в начале спуска равна 0.

7. Рассчитать потенциальную энергию для каждого опыта:

Помним, что в конце спуска =0 – потенциальная энергия в конце.  спуска равна 0.

8. Проверить, выполняется ли Закон сохранения энергии:  (Полная механическая энергия замкнутой системы не изменяется), для этого вычислите значения и внесите их в таблицу:

…;

…;

….

1. Сделайте вывод как меняется полная механическая энергия шарика. Почему максимальное значение кинетической энергии в ваших опытах получилось меньше, чем максимальное значение потенциальной энергии? Куда «пропала» часть энергии. (Подсказка 1: вспомните про силу трения качения и силу сопротивления воздуха; Подсказка 2: когда тело перемещается под действием силы- совершается….., измеряемая в джоулях).

Задачи для тех, кто справится раньше.

1. Во сколько раз уменьшилась кинетическая энергия движущегося тела, если его скорость уменьшилась в 4 раза?
2. Два шара c разными массами подняты на разную высоту (см. рисунок) относительно поверхности стола. Потенциальная энергия тела 1 равна 400 Дж. Определите потенциальную энергию тела 2. Считать, что потенциальная энергия отсчитывается от уровня крышки стола.

3. Два шара с разными массами подняты на разную высоту (см. рисунок) относительно поверхности стола. Потенциальная энергия тела 1 равна 300 Дж. Определите потенциальную энергию тела 2. Считать, что потенциальная энергия отсчитывается от уровня крышки стола.
4. С высоты 100 м мяч массой 2 кг падает из состояния покоя. Определите, чему равна кинетическая энергия в момент удара о землю.
5. Два свинцовых шарика с массами m1 = 100 г и m2 = 200 г движутся навстречу друг другу со скоростями υ1=4 м/с и υ2=5 м/с. Какую кинетическую энергию имеют шарики?
6. Летящая пуля массой 5г пробивает тонкую деревянную стенку. В момент удара
   о стенку скорость пули была равна 400 м/с, в момент вылета из стенки – 300 м/с.  Чему равна работа против силы трения ? Что произойдет с пулей при совершении этой работы?
7. Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1= 200 м/с,  пробивает её и вылетает со скоростью υ2= 100 м/с. Чему равна работа против силы трения ?
8. Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью 10  м/с?
9. Установите соответствие и впишите ответ.

10.  Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Список источников:

1. https://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2024/06/19/laboratornaya-rabota-po-teme-energii
2. https://fipi.ru/oge/otkrytyy-bank-zadaniy-oge