Лабораторная работа №6 по физике 7 класс. "Изучение наклонной плоскости и определение её КПД"

Супер задание:

• Объясните, как изменяется КПД наклонной плоскости при увеличении её угла наклона.
• Какой будет КПД плоскости при углах наклона 90° и 0°?

Физика 7 класс Наклонная плоскость и её КПД лабораторная работа физика 7 класс наклонная плоскость КПД угол наклона изменение КПД 90 градусов 0 градусов эксперимент физика 7 класс изучение наклонной плоскости Новый

Давайте разберемся, как меняется коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости в зависимости от угла наклона, а также рассмотрим крайние случаи при углах 90° и 0°.

Что такое КПД?

Коэффициент полезного действия (КПД) показывает, какая доля работы, затраченной на выполнение задачи, превращается в полезную работу. Он рассчитывается по формуле:

• КПД = (Полезная работа / Совершенная работа) * 100%

Как изменяется КПД при увеличении угла наклона?

Когда мы увеличиваем угол наклона наклонной плоскости, высота, на которую поднимается груз, увеличивается. Это означает, что полезная работа, которую мы совершаем, возрастает. Однако из-за увеличения угла наклона также увеличивается сила тяжести, действующая на груз, и, следовательно, работа, необходимая для преодоления этой силы. В то же время, сила трения может оставаться постоянной или изменяться в зависимости от угла.

При малых углах наклона плоскости высота подъема небольшая, и КПД становится меньшим, так как значительная часть совершенной работы тратится на преодоление сил трения.

По мере увеличения угла наклона, полезная работа увеличивается быстрее, чем затраченная работа, что приводит к увеличению КПД. Но если угол наклона становится слишком большим, например, приближается к 90°, то КПД будет максимальным.

КПД при углах 0° и 90°:

• При угле наклона 0°: В этом случае наклонная плоскость является горизонтальной, и вся работа будет тратиться на преодоление силы трения. Полезной работы нет, так как груз не поднимается. Поэтому КПД = 0%.
• При угле наклона 90°: Здесь наклонная плоскость становится вертикальной, и груз поднимается прямо вверх. В этом случае вся работа, совершаемая на преодоление силы тяжести, превращается в полезную работу, так как сила трения отсутствует. Поэтому КПД = 100% или 1.

Таким образом, можно сделать вывод, что КПД наклонной плоскости изменяется в зависимости от ее угла наклона, достигая максимума при 90° и минимума при 0°.