ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ
Важно: категорически запрещается использовать виртуальные лабораторные работы вместо реальных! В виртуальной работе ничего нельзя реально измерить или доказать. Эта работа служит лишь для отработки действий в реальной обстановке.

С помощью закона сохранения и превращения энергии может быть решено огромное количество различных проблем не только в физике, но и в других науках. Решите и вы с его помощью маленькую экспериментальную задачу: определите силу трения шайбы о наклонную плоскость. А заодно учимся снова и снова наблюдать за поведением природы.
Цель работы: познакомиться с применением закона сохранения и превращения энергии для решения задач механики.
Описание установки. На наклонную плоскость (см. рис. справа) кладут шайбу. Кнопкой ПУСК! можно привести шайбу в движение с некоторым трением. Коэффициент этого трения задаётся автоматически при запуске страницы, поэтому, начав выполнение работы, не перезапускайте её, чтобы получить верные данные. Соскользнув с наклонной плоскости, шайба, описав параболу в свободном падении (сопротивлением воздуха, понятно, можно пренебречь), достигнет пола на некотором расстоянии от края стола ближе или дальше намеченного пунктиром места в зависимости от трения при движении по наклонной поверхности. Все необходимые размеры и масса шайбы указаны под рисунком.
В правой части анимации будут условно показано поведение таких величин как потенциальная энергия шайбы Е_пот (фиолетового цвета), кинетической энергии шайбы Е_кин (жёлтого цвета) и работы силы трения А_тр (красного цвета) с учётом их знака.
Перед началом опыта мы видим только фиолетовый столбик потенциальной энергии, что вполне понятно: шайба поднятая над полом на высоту H + h обладает запасом потенциальной энергии, который будет израсходован при движении тела.
При нажатии на кнопку ПУСК! в движение приходит не только шайба, но и цветные столбики, символизирующие процессы превращения энергии. И хотя движение в анимации замедлено в 10 раз для удобства наблюдения, всё же трудно с первого раза проследить за всеми нюансами поведения шайбы и её энергии. В таком случае можно повторить опыт сколь угодно раз для лучшего понимания процессов.
По окончании движения шайба падает на пол, все виды энергии станут равными нулю.
Выполнение работы.
1. Перенесите рисунок установки к себе в тетрадь. Сначала попробуем просто понаблюдать за движением шайбы, нажав кнопку ПУСК! Постарайтесь понять и кинематику, и динамику этих движений. Сколько участков с разными видами движения вы найдёте? В чём их отличие? Свои наблюдения и выводы запишите в тетрадь.
2. Повторите опыт ещё несколько раз, но не перезапуская страницу. Теперь сосредоточьте своё внимание на поведении энергии. Почему так причудливо скачут столбики, почему и в какой момент времени они появляются или исчезают? Как связаны между собой длины цветных столбиков в каждый момент времени? Без этого нам не решить задачу.
3. Придумайте как, используя дальность полёта шайбы от края стола и другие данные в анимации найти величину силы трения скольжения шайбы по наклонной плоскости. Решите эту задачу и запишите результат в тетрадь.
4. Проверьте себя, ответив на контрольные вопросы (см. ниже). А может быть, отвечая последовательно на контрольные вопросы, вы догадаетесь, как найти силу трения и даже коэффициент трения.
Ускорение свободного падения брать как 9,8 м/с². Десятичные дроби вводятся через точку. Ответы нужно округлять по правилам приближённых вычислений с погрешностью не более 10%.