Проект "Кошка как объект физических исследований"

Инструкция по созданию паспорта домашнего животного (на примере кошки) Измерение средней и максимальной скорости животного 1 При помощи рулетки измерим расстояние пройденное питомцем. 2 При помощи секундомера измеряем время движения. 3 Рассчитываем скорость по формуле V=S/t. 4 Результат измерения вносим в таблицу. 5 Рассчитываем среднюю скорость по формуле: V=Sвесь/tвсе. 6 Данные вносим в таблицу. Расчет скорости: V1 =S2 /t1 V2 =S2 /t2 V3 =S3 /t3 Расчет средней скорости: Vср =Sвесь/tвсе Измерение массы 1 Определяем цену 2 Измеряем массу Опы т 1 2 3 S, м t, с V, м/с Vср, м/с Vср, км/ч V max, м /c V max, км/ч животного деления весов питомца с помощью напольных весов (безмена). Считаем количество делений n и умножаем на цену деления. 3 Массу рассчитываем по формуле m = n * ц. д. 4 Результаты измерений вносим в таблицу. Цена деления весов, кг Число штрихов n Масса кошки, кг m Измерение объема животного Измерения объема питомца будут состоять из 2 этапов. Измерение объема тела, как тела неправильной формы. Измерение объема головы из учета того, что форма головы приближена к окружности. 1 Измерим диаметр таза d. 2 Нальем в таз воды. Отметим на боковой стенки таза уровень воды черточкой h1. 3 Опустим кота в воду до уровня головы. Вода в тазу поднялась. Отметим черточкой новый уровень воды h2. 4 Вычислим высоту подъема воды h=h2-h1. 5 Найдем объем вытесненной воды, а значит и объем тела животного V 1,без учета головы. Формула для расчета V 1 = π(d/2)2* h. (π=3,14). 6 Измерим обхват головы с помощью измерительной ленты l. 7 Рассчитаем объем головы животного по формуле V 2= 4/3 π (l/2π) 3. 8 Объем питомца находим сложением объема тела и объема головы V = V 1+V 2. 9 Данные заносим в таблицу. Измерение плотности животного Вносим данные 1 таблицу. 2 данные плотность по формуле Используя м с , d а з а т р т е м а и д а м е ъ д о п а т о с ы В ы д о в m м ё ъ б О й о н н е н с е т ы в м ё ъ б О ы в о л о г 3 т а в х б О ы в о л о г . м с , l а л е т м ё ъ б О и к ш о к 3 м с , V Масса, кг Объем, м3 v Плотность, м с 2, V кг/м3 р предыдущих измерений в таблицы, р=m/V. рассчитываем Измерение давления животного на опору (пол) 1 Давление рассчитывается по формуле: Р = F/S=mg/S. 2 Рассчитаем силу тяжести. Для этого умножим массу на ускорение свободного падения. F тяж = gm, где F тяж – сила тяжести; g– ускорение свободного падения, равное 9,8 Н/кг; m – масса питомца. Значение массы животного возьмем из 2 исследования. 3 Площадь опоры питомца S определяем следующим образом: поставим животного на лист клетчатой бумаги и объведем контур той части, на которую он опирается. Сосчитаем количество квадратиков n и умножим на площадь одного квадратика (1/4 см2) S = n*0,25см2. Для перевода площади в м2 разделим получившееся число на 10000. Данные занесем в таблицу. Давлен Число ие на квадрат пол, ов Н/ м2 Давлени Площад е на ь опоры, пол, см2 Па Давлени Площад е на ь пол, опоры, кПа м2 оказываемое питомцем на пол внесем в таблицу. Единицы полученные в результате Учитывая что 1Н/м2 =1 Па = и четвертый столбцы таблицы. 4 Рассчитаем давление по формуле Р =F/S, данные измерения, давления вычислений, будут Н/м2. 0,001 кПа заполним третий Положени Положени е стоя е стоя Положени Положени е сидя е сидя Положени Положени е лежа е лежа m, кг h, м t,с А, Дж N, Вт Измерение работы и мощности подъеме (например, механической животного при по лестнице) 1 Механическая работа рассчитывается по формуле - A=mgh, где h – высота подъема животного, g – ускорение свободного падения, равное 9,8 Н/кг; m – масса питомца. Мощность можно вычислить по следующей формуле AN  t , где А – это работа, t- время. 2 Значение массы животного нам известно из опыта №2, запишем его в таблицу. 3 Определим высоту подъема h. Например, для определения высоты, на которую по лестнице поднялся наш питомец, опустим ластик, привязанный к нити в лестничный пролет. Завяжем на нити узелок, когда ластик коснется пола первого этажа. Измерим длину нити, это и будет высота подъема. Данные занесем в таблицу. 4 Определим по секундомеру время, затраченное животным на подъем по лестнице. Данные занесем в таблицу. 5 Вычислим механическую работу и мощность по формулам: A=mgh N=A/t. Данные занесем в таблицу. № опыта Бег за приманкой Бег за бантиком Бег на клич хозяина Сила тяги, Н Средняя сила тяги, Н Измерение силы тяги животного 11 На питомца надеваем ошейник, к нему крепим поводок и прикрепляем динамометр. динамометр, замеряем максимальные показания прибора при: беге кота за приманкой, за бантиком, на клич хозяина. Данные записываем в таблицу. Средняя сила тяги рассчитывается как среднее арифметическое сил. 2 Удерживая Измерение мощности при движениях животного 1 Мощность, развиваемую питомцем при движениях, будем рассчитывать по формуле N=F*v. То есть мощность будем рассчитывать как произведение силы тяги F на среднюю скорость v. 2 Заносим известные нам из предыдущих исследований значение средней силы тяги и средней скорости в таблицу. 3 Рассчитываем значение мощности, используя данные таблицы N=F*v Средняя сила тяги, Н Средняя скорость, м/с Мощность движениях, при Вт