Practicum la fizic. Clasa X-aLucrare de laborator 9:

Compararea lucrului forei de elasticitate cu variaia energiei cinetice a corpului

Materiale necesare: stative (2), dinamometru, bil metalic, a, rigl de msurat (30-35cm) cu diviziuni milimetrice, balan cu set de greuti marcate, hrtie alb i indigo, pioneze.

Consideratii teoretice: Teorema variaiei energiei cinetice afirm c: lucrul forei aplicate unui corp este egal cu variatia energiei cinetice a corpului : (1) pentru a verifica aceast afirmaie se poate de folosit instalaia reprezentat n fig.1.

Fig. 1

n laba stativului se fixeaz orizontal un dinamometru. De crligul dinamometrului suspendm o bil pe un fir de 60-80 cm lungime. Pe alt stativ la aceeai nlime H cu dinamometrul se fixeaz o plac suport. Fixnd bila la marginea clemei-suport, stativul mpreun cu bila se ndeparteaz de la primul stativ (se poate i invers la aa o distan, la care fora de elasticitate, ce acioneaz asupra bilei din partea arcului dinamometrului, s fie egal cu 2 N ). Apoi bilei i se d drumul. Sub aciunea forei de elasticitate ea capt viteza , energia ei cinetic variaz de la zero pn la . Atunci (2) Pentru a determina viteza bilei, obinute sub aciunea forei de elasticitate , se poate masura distana de zbor S a bilei la cderea liber a ei de la nlimea H. n direcia orizontal bila se mic uniform cu viteza initial . Deaceea (3) unde t timpul de zbor i egal cu timpul n caderea liber. (4)De aici viteza sau Iar variatia energiei cinetice , (5)

Conform legii lui Hooke, fora de elasticitate n timpul aciunii asupra bilei variaz liniar de la pin la . Valoarea medie a forei de elasticitate este

Masurnd deformaia arcului dinamometrului x se poate calcula lucrul forei de elasticitate. deci (7) Scopul acestei lucrri const n verificarea egalitii adic (8) sau (9)

Efectuarea experimentului:

1. Fixai n stative dinamometrul i clema-suport pentru bila la aceeai nalime H=40 cm de la suprafaa mesei (podelei). Suspendai de dinamometru aa legat de bil.

2. Fixnd bila pe clema support, ndeprtai stativul al doilea pn cnd indicaia dinamometrului va deveni egal cu 2 N. Dai drumul bilei i observai locul ei de cadere pe mas (podea). Repetati experiena de 2-3 ori i determinai valoarea medie a distanei de zbor a bilei i .

3. Determinai masa bilei cu ajutorul balanei i calculai variaia energiei cinetice a bilei sub aciunea forei de elasticitate a arcului dinamometrului

4. Masurai alungirea x a arcului dinamometrului pentru valoarea forei de elasticitate egal cu 2 N. Calculai lucrul forei de elasticitate.

5. Repetai experimental pentru .

6. Rezultatele masurrilor i calculelor le ntroducei n tabel

(N)H (m)S (m)m (kg)x (m)L (J) (J)

1

2

7. Comparai valorile obinute ale lucrului forei de elasticitate L i variaiei energiei cinetice a bilei. Tragei concluzii.