Mehaaniline energia (0)

 
 
 
 
 
 
 
Nimi: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. TÖÖÜLESANNE 
Eri   massidega   kehade  potentsiaalsete  ja  kineetiliste   energiate   määramine.  Energia  salvestamise  ja 
muutumise seadustega tutvumine . 
 
2. TÖÖVAHENDID 
Mehaanilise energia uurimise stend, statsionaarsed fotoväravad, mõõtelint, labori kaal, mõõtevahend 
aja ja kiiruse mõõtmiseks. 
 
3. TÖÖ TEOREETILISED ALUSED 
Kehade potentsiaalse energia avaldis on  Ep = g
m h  (2), kus m on keha mass (kg), g on raskuskiirendus  
(m/s²) ja h on keha kõrgus aluspinnast (m). 
Sirgjooneliselt liikuva keha kineetilise energia avaldis on  E
mv2 (3), kus m on keha mass (kg)
k =  
 
2
Ja v on keha kiirus (m/s). 
Mehhaanilise energia jäävuse seadus katseseadme liikumissüsteemi kasutamisel miniautode juures on 
ΔE
E + E
0 (4).
meh = Δ p Δ k =  
 
 
4. TÖÖ KÄIK, VALEMITE AVALDAMINE, ARVUTUSED 
1. Kaalume erivärvi miniautod 
2. Mõõdame miniautode mõõtelindiga stadrikõrgused horisontaaltasapinnast.  
3. Arvutame katsekehade potensiaalenergia. E
 
, 52 kg
, 1 m/s² 
, 15 m 
0, 1 J
p(kol) = 0 0
· 9 8
· 0 2
=   1
 
4. Mõõdame mõõtelindiga väravate vahemaa horisontaalosal.  
5. Laseme  miniautod  stardikohast  liikuma  ja  mõõtevahend mõõdab  horisontaalosas  väravate  vahe 
läbimiseks kulunud aja.  
6. Arvutame igale miniautole kiiruse horisontaalosas liikumisel.  v
= ,
1 5
9  m/s
1(kollane) = 0,51 m
 
0,2613 s
7. Mõõdame seadme abil nende kiirusi horisontaalosas ja võrdleme p. 6 arvutatud tulemustega. Kui 
ümardada  miniautode   
v
ja
saadud tulemused üks koht peale  koma , on kõik saadud
1  
   
v 2  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
tulemused samad. 
8. Leiame miniautode kineetilised energiad mõlemate kiiruste järgi.  
 
 
2 
 
(h ) E
(1)  =  0,051 (kg) · 1,95 (m/s) 2 ≈ ,
0 0
1  J  ; 
0,051 (kg) · 2,00 (m/s) 2
1
(h ) E
(2)  =  
≈ ,
0 0
1  J  
k(kollane)
2
1
k(kollane)
2
9. Kontrollime, kas energia jäävuse seadus kehtib.  
E
0, 10 J 
Δ0, 04J
, 06J  , seega
meh((h1)kollane) = Δ
1
+  
1
= 0 0
E
E + E
meh = Δ p Δ k ≈ 0  
5. MÕÕTETULEMUSED   
Tabel 2. Katsetulemused stardikõrgusel h1  
 
Katsekeha 
m; kg 
h , m  
1  
l, m 
t, s 
v , m
  /s
1
 
v , m
  /s
2
 
E ,
p J
   
E (1), J  
k
 
E (2), J 
k
 
Miniauto 
0,052 
0,215 
0,51 
0,2613 
1,95 
2,00 
0,110 
0,099 
0,104 
(kollane) 
Miniauto 
0,102 
0,215 
0,51 
0,2588 
1,97 
2,04 
0,215 
0,198 
0,212 
(roheline) 
Miniauto 
0,150 
0,215 
0,51 
0,2552 
2,00 
2,04 
0,316 
0,300 
0,312 
(punane) 
 
Tabel 3. Katsetulemused stardikõrgusel h2  
 
Katsekeha 
m; kg 
h , m  
1  
l, m 
t, s 
v , m
  /s
1
 
v , m
  /s
2
 
E ,
p J
   
E (1), J  
k
 
E (2), J 
k
 
Miniauto 
0,052 
0,315 
0,51 
0,2162 
2,36 
2,38 
0,161 
0,145 
0,147 
(kollane) 
Miniauto 
0,102 
0,315 
0,51 
0,2135 
2,39 
2,38 
0,315 
0,291 
0,289 
(roheline) 
Miniauto 
0,150 
0,315 
0,51 
0,2115 
2,41 
2,38 
0,464 
0,436 
0,425   
(punane) 
 
6. JÄRELDUSED 
Kas  energia  jäävuse  seadus  kehtis?  Katsetulemuste  põhjal  järeldame,  et  antud  juhul  energia  jäävuse 
seadus kehtib, kuid mõõtmisvigade tõttu  E
 väärtus ei tule täpselt 0.
meh
 
Kas kiirus horisontaalosas sõltus massist? Kiirus horisontaalosas ei sõltunud massist. 
Kas kiirus horisontaalosas sõltus kõrgusest? Kiirus horisontaalosas sõltus kõrgusest. 
 
 
3