Töö ja võimsuse määramine (3)

Laboratoorne töö nr. 3
Töö ja võimsuse määramine
Töövahendid: mõõdulint või –joonlaud, sekundikella ja vannitoakaal.
Tööülesanne: teha kindlaks trepist tõusmisel lihaste poolt tehtav töö ja määrata enda keskmine ja maksimaalselt arendatav võimsus.
Teoreetiline eestöö:
1. Mida nimetatakse mehaaniliseks tööks ja kuidas seda arvutatakse?
Mehaaniliseks tööks nimetatakse nähtust mille tulemusel keha asukoht muutub ja selleks kulub energia. Seda arvutatakse valemiga A=F*s.
2. Kuidas saab leida raskusjõu poolt tehtavat tööd?
Raskusjõu poolt tehtavat tööd saab leida valemiga F=mg
3. Kas raskusjõu töö sõltub keha liikumistrajektoori kujust ?
Raskusjõu töö ei sõltu keha liikumistrajektoori kujust, kuna Maa tõmbab ühtlaselt asju enda poole.
4. Millise märgiga on raskusjõu töö, kui keha liigub üles, kas positiivne või negatiivne?
Juhul kui keha liigub üles on raskusjõu töö negatiivne
5.Milline on samal ajal töö, mida teeb see jõud, mille mõjul keha tõuseb?
Töö, mida teeb see jõud, mille mõjul keha tõuseb on samal ajal positiivne. A>0.
6. Mida nimetatakse võimsuseks ja kuidas seda arvutatakse?
Võimsuseks nimetatakse töö tegemise kiirust ja see näitab, kui palju tööd tehakse ajaühikus. Seda arvutatakse valemiga N=A/t.
7. Milliseid erinevaid mõõduühikuid kasutatakse võimsuse mõõtmiseks?
Võimsuse mõõtmiseks kasutatakse mõõtühikut 1W( vatt ).
8. Tuletada valem keha tõstmisel arendava võimsuse arvutamiseks?
Keha tõstmisel arendatava võimsuse arvutamise valem on N = Fs/t = Fv.
Töökäik:

Trepist tõusja mass on 55 kg.

Katsealusele mõjuv raskusjõud F=mg F=55kg*9.81m/ =539,55 (N)

Tõusukõrgus h=5,8

Trepistõus normaalsel liikumisel.
Nr.
m (kg)
F=mg (N)
h (m)
A=Fh (J)
t (s)
N=A/t (W)
1.
55
539,55
5,8
3129,39
23,21
3129,39/23,21=134,8
2.
55
539,55
5,8
3129,39
23,26
3527,67/23,26=151,6
3.
55
539,55
5,8
3129,39
23,17
3527,67/23,17=152,3
4.
55
539,55
5,8
3129,39
23,31
3527,67/23,31=151,3

Trepistõus kiirel liikumisel.
Nr.
m (kg)
F=mg (N)
h (m)
A=Fh (J)
t (s)
Nmax=A/t (W)
1.
55
539,55
5,8
3129,39
11,01
3129,39/11,01=284,2
2.
55
539,55
5,8
3129,39
10,40
3129,39/10,40=300,9
3.
55
539,55
5,8
3129,39
10,60
3129,39/10,60=295,2
4.
55
539,55
5,8
3129,39
10,55
3129,39/10,55=296,6
6. Minu keskmine võimsus on 147,5 W ja minu maksimaalne võimsus on 294,2 W. Käesoleva õpiku 75. leheküljel esitatud andmetega on minu võimsus suhteliselt väike näiteks elektriveduri võimsus on 5000 kW ja kosmoselaeva võimsus on 75000000 kW. Aga samas minust väiksem võimsus on raadiol mille võimsus on ainult 20…50 kW.
147,5 W / 746 W = 0,197 hj.