Номер 5, страница 361 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Лабораторные работы. 7. Исследование свойства сохранения полной механической энергии в замкнутой системе тел - номер 5, страница 361.

Условие.

5. Вычислите по результатам опыта значения величин $E_1$ и $E_2$. Результаты вычислений запишите в таблицу.

Решение.

Поскольку в вопросе отсутствуют результаты опыта (конкретные числовые данные), решение будет представлено в общем виде с использованием формул, которые необходимо применять для вычислений.

5. Вычислите по результатам опыта значения величин E_1 и E_2. Результаты вычислений запишите в таблицу.

В большинстве подобных лабораторных работ по механике, связанных с законом сохранения энергии, $E_1$ представляет собой начальную потенциальную энергию тела, а $E_2$ – его конечную кинетическую энергию.

Дано:

$\text{m}$ – масса тела, кг
$h_1$ – начальная высота, на которой находится тело, м
$v_2$ – скорость тела в конечной точке, м/с
$g \approx 9.8$ м/с² – ускорение свободного падения

Найти:

$E_1$ – ?
$E_2$ – ?

Решение:

1. Начальная энергия $E_1$ – это, как правило, потенциальная энергия тела, поднятого на высоту $h_1$. Она вычисляется по формуле:

$E_1 = E_p = m \cdot g \cdot h_1$

2. Конечная энергия $E_2$ – это, как правило, кинетическая энергия тела в момент, когда оно достигает нулевой высоты со скоростью $v_2$. Она вычисляется по формуле:

$E_2 = E_k = \frac{m \cdot v_2^2}{2}$

Для получения числовых значений необходимо подставить в эти формулы данные вашего эксперимента (массу тела, начальную высоту и конечную скорость).

Ответ: Значение $E_1$ вычисляется по формуле $E_1 = mgh_1$. Значение $E_2$ вычисляется по формуле $E_2 = \frac{mv_2^2}{2}$.

6. Найдите относительную погрешность ε измерения потенциальной (энергии).

Вопрос, скорее всего, подразумевает нахождение относительной погрешности, возникающей при проверке закона сохранения механической энергии. Эта погрешность показывает, какая часть начальной энергии была потеряна из-за сил трения, сопротивления воздуха или погрешностей измерений.

Дано:

$E_1$ – начальная механическая энергия (рассчитана в п. 5)
$E_2$ – конечная механическая энергия (рассчитана в п. 5)

Найти:

$\epsilon$ – ?

Решение:

Относительная погрешность $\epsilon$ вычисляется как отношение абсолютного значения разности начальной и конечной энергии к начальной энергии. Обычно результат выражают в процентах.

Абсолютная погрешность (потеря энергии): $\Delta E = |E_1 - E_2|$

Относительная погрешность:

$\epsilon = \frac{\Delta E}{E_1} \cdot 100\% = \frac{|E_1 - E_2|}{E_1} \cdot 100\%$

Для получения числового значения необходимо подставить в эту формулу результаты вычислений $E_1$ и $E_2$ из предыдущего пункта.

Ответ: Относительная погрешность вычисляется по формуле $\epsilon = \frac{|E_1 - E_2|}{E_1} \cdot 100\%$.