
- •Мурманский государственный технический университет, 2013
- •Введение …………………………………………………………………………...5 Лабораторная работа № 3. Изучение законов равноускоренного движения тел…………………………………………………………………………………..…20
- •Введение
- •Порядок выполнения лабораторных работ
- •Приборы для измерения линейных размеров тел
- •Миллиметровая линейка
- •Штангенциркуль
- •Как пользоваться штангенциркулем
- •Микрометр
- •Отсчет показаний
- •О погрешностях измерений
- •Порядок операций при обработке результатов серии измерений
- •При косвенных измерениях:
- •Лабораторная работа 3 Изучение законов равноускоренного движения тел
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и законы Скорость
- •Ускорение
- •Ускорение точки при прямолинейном движении
- •Законы Ньютона
- •Первый закон Ньютона
- •Второй закон Ньютона
- •Третий закон Ньютона
- •.2. Теория лабораторной работы
- •У стройство и принцип действия прибора Атвуда
- •Следовательно, ускорение системы
- •Проверка формулы пути
- •Журнал наблюдений 1
- •Расчет погрешностей измерений:
- •2. Проверка формулы скорости
- •Журнал наблюдений 2
- •.3. Проверка второго закона Ньютона
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 5
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и законы Кинематика вращательного движения
- •Равномерное вращательное движение
- •Неравномерное вращение
- •Равнопеременное вращение
- •Связь линейных и угловых характеристик
- •Момент инерции
- •Момент силы
- •Момент импульса
- •Основное уравнение динамики вращательного движения
- •Аналогия между поступательным и вращательным движениями
- •Теория лабораторной работы Устройство и принцип действия маятника Обербека
- •Измерения и обработка результатов
- •По формуле определить угловое ускорение 1, по формуле
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 6
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и законы Свободное падение
- •Механические колебания
- •– По характеру взаимодействия с окружающей средой:
- •Гармонические колебания
- •Физический маятник
- •2. Теория лабораторной работы
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 8
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •1.Основные понятия и законы Гармонические колебания
- •Момент инерции
- •Момент силы
- •2. Теория лабораторной работы
- •И змерения и обработка результатов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 12
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и законы Деформация
- •Механическое напряжение
- •Закон Гука
- •Диаграмма растяжения
- •Кручение
- •2. Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Описание установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Литература
- •Лабораторная работа № 14
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •1.Основные понятия и законы Деформация
- •Закон Гука
- •Механическое напряжение
- •Диаграмма растяжения
- •2. Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Измерения и обработка результатов
- •Журнал наблюдений
- •Окончательный результат:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 15
- •Цель работы: Ознакомиться с явлением возникновения стоячих звуковых волн и определить опытным путем скорость звука в воздухе. Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и законы Упругие волны. Длина волны
- •Гармоническая волна
- •Бегущая волна
- •Интерференция волн
- •Стоячие волны
- •2. Теория лабораторной работы
- •Измерения и обработка результатов
- •Окончательный результат:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 17 Определение момента инерции маховика
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения .1. Основные понятия и законы Кинематика вращательного движения
- •Равномерное вращательное движение
- •Неравномерное вращение
- •Равнопеременное вращение
- •Связь линейных и угловых характеристик
- •Момент инерции
- •Момент силы
- •Момент импульса
- •Основное уравнение динамики вращательного движения
- •.2. Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Описание установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Расчет погрешностей измерений:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 19
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •.2. Теория лабораторной работы
- •Описание установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Определение коэффициента теплопроводности твердого тела
- •Теоретические сведения .1. Основные понятия и законы Явления переноса
- •Теплопроводность в твердых телах
- •Уравнение теплопроводности
- •Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •О писание установки
- •Измерение и обработка результатов
- •Контрольные вопросы:
- •Литература
- •Лабораторная работа 21 Определение отношения теплоемкостей газа
- •Цель работы: Найти величину отношения cp /cv для воздуха. Приборы и материалы
- •Теоретические сведения .1. Основные понятия и законы Теплоёмкость
- •Удельная и молярная теплоёмкости
- •Адиабатный процесс
- •.2. Теория лабораторной работы
- •Измерения и обработка результатов
- •Окончательный результат:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 22
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения .1. Основные понятия и законы
- •1.1 Строение жидкости
- •1.2 Поверхностное натяжение
- •1.3. Коэффициент поверхностного натяжения
- •1.4. Определение коэффициента поверхностного натяжения
- •.2. Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Измерения и обработка результатов
- •Расчет погрешностей измерений:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа 24 Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения /1.Основные понятия и законы Явление внутреннего трения (вязкость)
- •Влияние температуры на вязкость
- •Сила вязкого трения
- •Вязкость газов
- •.2. Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •О писание установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Журнал наблюдений
- •Литература
- •Лабораторная работа 25 Изменение энтропии при нагревании и плавлении олова
- •Приборы и материалы
- •Теоретические сведения
- •1.Основные понятия и законы Термодинамическая фаза. Фазовый переход
- •Плавление твердых тел
- •Обратимые и необратимые процессы
- •Второй закон термодинамики
- •Энтропия
- •Термодинамический подход
- •Закон возрастания энтропии
- •Статистический подход
- •Второе начало термодинамики и «тепловая смерть Вселенной»
- •Измерение энтропии
- •2.Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Измерения и обработка результатов
- •Журнал наблюдений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Расчет погрешностей измерений:
1). Расчет погрешности измерения силы:
1.1. F1 = ____; F2 = ____; F3 = ____.
1.2. <F> = (F1 + F2 + F3)/3 = ______________.
1.3. Δ F1 = <F> – F1 = __________________
Δ F2 = <F> – F2 = __________________
Δ F3 = <F> – F3 = __________________
1.4. (Δ F1)2= ____; (Δ F2)2= ____; (Δ F3)2= ____ .
1.5.
=
___________ .
1.6. tm = ____.
1.7. Δ F = tm σF = _____________________.
1.8. (Δ Fпр)2 = ____.
1.9. Т.к. Δ F >> Δ Fпр, то Δ F = _________.
1.10. F = <F> ± Δ F = __________.
1.11. δ = (ΔF / <F>)•100% = ________________.
2). Расчет погрешности измерения диаметра кольца:
2.1. D1 = ____; D2 = ____; D3 = ____.
2.2. <D> = (D1 + D2 + D3)/3 = _______________.
2.3. Δ D1 = <D> – D1 = ____________________
Δ D2 = <D> – D2 = ____________________
Δ D3 = <D> – D3 = ____________________.
2.4. ( Δ D1)2 = ____; ( Δ D2)2 = ____; ( Δ D3)2 = ____.
2.5.
=
_______________.
2.6. tm = ____. 2.7. Δ D = tm• σD = __________.
2.8. Δ tпр = ____ << Δ D = ____.
2.9. D = <D> ± Δ D = _________.
2.10. δ = (ΔD / <D>)100% = ______________.
3). Расчет погрешности измерения толщины кольца:
3.1. b1 = ____; b2 = ____; b3 = ____.
3.2. <b> = (b1 + b2 + b3) / 3 = _______________.
3.3. Δ b1 = <b> – b1 = ____________________
Δ b2 = <b> – b2 = ____________________
Δ b3 = <b>– b3 = ____________________.
3.4. (Δb1)2 = ____; (Δb2)2 = ____; (Δd3)2 = ____.
3.5.
=
_______________.
3.6. tm = ____.
3.7. Δb = tm σb = __________.
3.8. Δtпр = ____ << Δb = ____.
3.9. b = <b > ± Δb = _________.
3.10. δ = (Δb / <b>)100% = ______________.
4). Расчет погрешности вычисления коэффициента поверхностного натяжения:
4.1.
Наиболее вероятное значение σ:
=
________ .
4.2. Находим частные производные:
ðσ /ðF = 1 / [2π(D – b)];
ðσ/ðD = – F / [2π(D – b)2];
ðσ/ðb = F / [2π(D – b)2].
4.4. Абсолютная погрешность:
=
__________________________.
4.5. <σ> = (σ1 + σ2 + σ3)/3 = ____________________.
4.6. Окончательный результат: σ = <σ> ± Δσ = ______________.
4.7. Относительная погрешность:
δ = (Δσ / <σ>)100% =_________________.
Контрольные вопросы
Особенности строения жидкости. Что называется «ближним порядком»?
Что называется явлением поверхностного натяжения?
Объясните двойной физический смысл явления поверхностного натяжения.
Объясните явление поверхностного натяжения с точки зрения молекулярно-кинетической теории.
Как направлена сила поверхностного натяжения?
Что называется коэффициентом поверхностного натяжения? От чего он зависит?
Опишите устройство прибора для определения силы поверхностного натяжения.
Выведите формулу для определения величины .
Литература
Савельев И.В. Курс общей физики: В 3-х т. М.: Наука, 1982. Т.1
Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. Школа, 1985.
Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1985.
Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике.- М.: Высш. школа, 1965.
Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики. – М.: Высш.школа, 1970.