Измерения
При помощи отвеса установить стойку прибора в вертикальном направлении. Установить трубу осветителя так, чтобы видеть на шкале отражение “зайчика” от зеркальца. При этом шкала должна быть перпендикулярна к оси трубы.
Малым поворотом трубы осветителя добиваются того, чтобы один край светового зайчика был наиболее резким, по этому краю и следует делать отсчет. Записывают нулевой отсчет no т. е. деление шкалы, на которое приходится резкий край “зайчика” до подвешивания грузов. Прикрепив к концам нитей платформы, нагружают их грузами, записывают отсчет по шкале n, соответствующий новому положению равновесия (веса грузов на платформе должны быть между собой примерно равны), и затем, сняв грузы, вновь производят нулевой отсчет no. Подобные измерения повторяют для двух, трех и т.д. грузов, каждый раз предварительно определяя нулевой отсчет.
Проделав измерение с максимальным грузом, повторяют измерения в обратном порядке, постепенно уменьшая величину грузов на платформах. За угол закручивания, соответствующий тому или иному грузу, берут среднее значение из измерений в одном и другом направлениях.
(штрихами отмечены отчеты, производящиеся при уменьшении грузов). Измеряют расстояние d от зеркальца до шкалы, определяют вес платформ и грузов, вычисляют модуль кручения для каждой нагрузки. Сравнивая значения модуля кручения, полученные при различных моментах сил, убеждаются, что все они имеют приблизительно одинаковое значение, т.е. в пределах применявшихся нагрузок, закон Гука выполняется.
После этого, промерив все входящие в формулу (7) величины, вычисляют модуль сдвига. Измерения диаметра стержня следует произвести в нескольких местах.
Лабораторная работа № 24
Шарик на наклонной плоскости
Измерения
Определение коэффициента восстановления.
Для определения коэффициента восстановления одну из мраморных плит следует снять с наклонной плоскости, положить возле штатива, на котором укреплены электромагнит Э2 и масштабная линейка. Переключатель П поставить в положение 2. Замкнуть ключ К и подвесить шарик. После размыкания ключа шарик начнет свободно падать и ударившись о мраморную плиту, поднимется на некоторую высоту. Измерения следует проводить для трех фиксированных высот падения шарика: 60, 45 и 30 см., причем каждый раз высота отскока шарика должна быть измерена не менее 10 раз. Данные измерений следует занести в таблицу 1. В каждой из трех серий вычислить среднее арифметическое значение и среднюю арифметическую погрешность .
ср=
ТАБЛИЦА 1
N |
h(см) |
h,(см) |
E= |
|
|
1 2
10 |
60 |
|
|
|
|
1 2
10 |
45 |
|
|
|
|
1 2
10 |
30 |
|
|
|
|
Определить среднее арифметическое значение Е по всем трем сериям измерений (по желанию преподавателя значения высот могут быть изменены).
Проверка законов движения шарика
1. При помощи масштабной линейки измерить высоту падения шарика Н(значения высот должны быть такими же, как и в первой части) и определить синус угла наклона плоскости.
2. На основании наклонной плоскости установить встык две мраморные плиты. Переключатель П перевести в положение 1. Замкнуть ключ и подвесить шарик к электромагниту Э1. После размыкания ключа шарик упадет на наклонную плоскость в некотором месте . Проделывая указанную операцию не менее 15 раз, определить по масштабной линейке, закрепленной к плоскости, место падения шарика.
3. Определить координаты второго и третьего соударений шарика с наклонной плоскостью (1 и 2). Измерения места каждого из соударений необходимо проводить не менее 15-20 раз. По данным измерений найти средние арифметические значения величины и их погрешности. Результаты занести в табл.2.
ТАБЛИЦА 2
N |
0 |
0ср |
0 |
1 |
1ср |
1 |
2 |
2ср |
2 |
1 … 20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расстояния, которые пролетает шарик между соударениями, очевидно, равны:
Z1 = 1 - 0
Z2 = 2 - 1
4. Проверить, согласуются ли измеренные значения Z1 и Z2. с расчетами по формулам (14) и (15), оценить погрешности.
5. Переставить электромагнит Э1 в другое положение и проделать снова все операции, указанные в пунктах 1, 2, 3 и 4.