MEHHAANILINE ENERGIA (0)

MEHHAANILINE ENERGIA

1. Töö eesmärk

Määrata eri massidega kehade potensiaalsed ja kineetilised energiad ning energia salvestamise ja muutumise seadused.

2. Töövahendid

Energia salvestamise seade, fotoväravad, lab. kaal, aja, teepikkuse ja kiiruse mõõtevahend.

3. Töö teoreetilised alused

Kehade potensiaalse energia avaldis
kus: m - keha mass (kg)
g - raskuskiirendus (m/s²)
h - keha kõrgus aluspinnast (m) .
Sirgjooneliselt liikuva keha kineetilise energia avaldis
kus: m - keha mass (kg)
v - keha kiirus (m/s)
Mehhaanilise energia jäävuse seadus katseseadme liikumissüsteemi kasutamisel miniautode
juures (hõõrdejõu võime lugeda nulliks).

4. Töö käik

1. Kaalume erivärvi miniautod, et leida massid .
2. Mõõdame miniautode stardikõrgused horisontaaltasapinnast ( h ).
3. Arvutame potensiaalenergiad ( Ep ).
4. Mõõdame väravate vahemaa horisontaalosal ( l ).
5. Laseme miniautod stardikohast liikuma ja mõõdame horisontaalosas väravate vahe
läbimiseks kulunud aega ( t ).
6. Arvutame igale miniautole kiiruse horisontaalosas liikumisel ( v ).
7. Mõõdame seadme abil nende kiirusi horisontaalosas ja võrdleme p.6 arvutatud tulemustega.
8. Leiame miniautode kineetilised energiad Ek (1) ja Ek (2) mõlemate kiiruste järgi.
9. Kontrollime kas energia jäävuse seadus kehtib.
Tabel 1
A. Katsetulemused stardikõrgusel h1.
Katse keha
m (kg)
h1 (m)
l (m)
t (s)
v1 (m/s)
v2 (otse) (m/s)
Ep (J)
Ek (1) (J)
Ek (2) (J)
Miniauto (kol.)
0,103
0,321
0,383
0,160
2,398
2,439
0,324
0,296
0,306
Miniauto (roh.)
0,153
0,321
0,383
0,160
2,398
2,439
0,482
0,440
0,455
Miniauto (pun.)
0,078
0,321
0,383
0,160
2,389
2,500
0,246
0,223
0,244
Tabel 2
B. Katsetulemused stardikõrgusel h2.
Katse keha
m (kg)
h1 (m)
l (m)
t (s)
v1 (m/s)
v2 (otse) (m/s)
Ep (J)
Ek (1) (J)
Ek (2) (J)
Miniauto (kol.)
0,103
0,219
0,383
0,193
1,988
2,040
0,221
0,203
0,214
Miniauto (roh.)
0,153
0,219
0,383
0,194
1,976
2,040
0,329
0,299
0,318
Miniauto (pun.)
0,078
0,219
0,383
0,196
1,959
2,040
0,168
0,150
0,162

5. Järeldused

Esimese katse puhul energi jäävuse seadus kehtis punase auto puhul Ek (2) korral, sest seal on potentaalne energi ja kineetiline energia sama. Samuti teise katse puhul Ek (2) korral punase miniautoga kehtib energia jäävuse seadus. Ülejäänud katsete tulemustes potensiaalne ja kineetiline energia ei ole võrdsed.
Kiirus ei sõltu massis. Näiteks stardikõrgusel h2 on kõigi autodel v2 sama.
Kuid kiirus sõltub stardikõrgusest, kuna esimese ja tese stardikõrguselt lastud autode kiirused on erinevad. Madalamalt lastud autode kiirus oli madalam. Kõrgemalt startinud autode kiirus oli suurem