Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Херсонська державна морська академія Кафедра природничо-наукової підготовки

Тека звітів

про підготовку і виконання лабораторних робіт курсантами денної та студентами заочної форм навчання з дисципліни Фізика

Верещака М.П.

галузь знань 0701 Транспорт і транспортна інфраструктура 0507 Електротехніка та електромеханіка

напрям

підготовки

6.070104 Морський та річковий транспорт

6.050702 Електромеханіка

Херсон 2013

Тека звітів про підготовку і виконання лабораторних робіт курсантами денної та студентами заочної форм навчання з дисципліни фізика / Укладач: Верещака М.П. – Херсон.: ХДМА, 2013. – 38 c.

Рецензенти: Овдій В.М. кандидат фізико-математичних наук, доцент Херсонського державного Університету.

Методичні рекомендації розглянуто і ухвалено на засіданні кафедри природничо-наукової підготовки

(Протокол № __ від « ___ » вересня 2013р.)

Завідувач кафедри ______ Бабійчук А.М. природничо-наукової підготовки

Схвалено навчально-методичним відділом академії Начальник навчально-методичного ____ Черненко В.В. відділу

Друкується за рішенням Вченої ради ХДМА (Протокол № __ від « __ » _______ 2013р.)

Допущений до виконання лабораторної роботи

«_____»____________ викладач _____________ Виконав експериментальні дослідження

«_____»____________ викладач _____________ Захистив звіт з лабораторної роботи

«_____»____________ викладач _____________

Лабораторна робота №1

Тема: Вивчення навчального обладнання лабораторії фізики та правил техніки безпеки при його використанні, а також правил підготовки, виконання, оформлення і захисту звітів лабораторних робіт.

Мета: Сприяти безпечному, свідомому, організованому виконанню лабораторних робіт.

Обладнання: Лабораторні стенди, навчальне лабораторне обладнання, інструкції:

Завдання

1. Вивчити навчальне обладнання лабораторії фізики.

2. Вивчити правила техніки безпеки та пожежної безпеки при виконанні лабораторних робіт.

3. Вивчити правила підготовки, виконання, оформлення і захисту звітів лабораторних робіт.

Виконання лабораторної роботи.

1. Оглянути обладнання лабораторії та вислухати пояснення викладача.

2. Вивчити «Інструкцію №45 «З охорони праці для курсантів під час проведення лабораторних та практичних занять з фізики»» та «Інструкцію з пожежної безпеки»

3. Вивчити методичні рекомендації до підготовки, виконання, оформлення та захисту звіту лабораторних робіт.

^{Побудувати графік залежності F  f} ^t^{, у відповідності з вимогами} ЄСКД (Єдиної системи конструкторської документації).

Графік будувати на мал.1, використовуючи таблицю 1, для варіанту заданого викладачем, позначивши вісі координат та нанісши масштабні цифри.

3

Таблиця 1

Варіант	Величини	Одиниці	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	F	Н	1,0	1,5	2,5	3,5	4,0	5,5	6,0	7,0	8,0	9,5
	t	с	0,15	0,27	0,33	0,40	0,46	0,47	0,50	0,52	0,50	0,50
2	F	Н	0,1	0,25	0,35	0,45	0,53	0,60	0,68	0,75	0,78	0,80
	t	с	1	1,7	1,8	3,0	3,5	4,0	5,7	7,5	8,0	9,0
3	F	Н	0,10	0,15	0,25	0,35	0,40	0,55	0,60	0,70	0,80	0,95
	t	с	1,5	2,7	3,3	4,0	4,6	4,7	5,0	5,2	5,0	5,0
4	F	Н	1,0	2,5	3,5	4,5	5,3	6,0	6,8	7,5	7,8	8,0
	t	с	0,10	0,17	0,18	0,30	0,35	0,40	0,57	0,75	0,80	0,90

F,H

O _t,c ^{Мал.1 – Графік залежності F  f} ^t ^{варіант ___.}

4

Контрольні запитання та завдання. Контрольні запитання.

1. Розкажіть провила техніки безпеки при роботі в лабораторії фізики. 2. Розкажіть правила пожежної безпеки при роботі в лабораторії фізики. 3. Назвіть умови отримання допуску до виконання лабораторної роботи. 4. Назвіть Вимоги до оформлення звіту лабораторної роботи.

5. Назвіть умови необхідні для захисту звіту лабораторної роботи.

Контрольні завдання

1. Побудувати графік залежності, заданої викладачем.

Література

1. Методические указания к проведению лабораторних работ по физике /Под ред. Ю.Р. Мусина. – М.: МАИ, 1996.

2. Лабораторные занятия по физике / Под ред. Л.Л. Гольдина. – М.: Наука, 1983.

3. Лабораторный практикум по физике: Пособие для вузов / Под ред. К.А.Барсукова. – М.: Высшая школа., 1988. – 351с.

5

Допущений до виконання лабораторної роботи

«_____»____________ викладач _____________ Виконав експериментальні дослідження

«_____»____________ викладач _____________ Захистив звіт з лабораторної роботи

«_____»____________ викладач _____________

Лабораторна робота №2

Тема: Дослідження законів кінематики та динаміки поступального руху. Мета: 1. Формувати уміння проводити експериментальні дослідження.

2. Формувати переконання в дієвості закономірностей кінематики та динаміки поступального руху.

Обладнання: лабораторний стенд, пристрій лабораторний «Машина Атвуда» ФМ-11М (пристрій ФМ-11М, електронний блок ФМ 1/1, нитка з двома основними вантажами по 0,05кг, калібровані вантажі: 0,01кг – 2 шт., 0,02кг – 4 шт., 0,05кг – 2 шт.).

Міри безпеки:

1. До роботи з пристроєм лабораторним «Машина Атвуда» ФМ-11М допускаються особи, ознайомлені з його будовою, принципом дії, мірами безпеки та отримавші допуск викладача до виконання лабораторної роботи.

2. Пристрій повинен бути заземленим.

3. Зміну режиму роботи та вимірювання виконувати строго у відповідності з пунктами 3.1.2.2 та 3.2.1.

4. До шківу, вантажів та нитки не прикладати великих зусиль.

5. Пристрій вмикати тільки на час перевірки його працездатності та досліджень.

6. При виявленні неполадків, виконання лабораторної роботи припинити, пристрій вимкнути (вимкнути вимикач 1-SF1 на лабораторному стенді) та повідомити викладача.

Завдання

1. Дослідити залежність пройденого тілом шляху від часу руху при прямолінійному рівноприскореному русі.

2. Дослідити взаємозв’язок зміни імпульсу тіла з діючим на нього імпульсом сили (другий закон Ньютона) та закон збереження імпульсу.

3. Дослідити закон збереження механічної енергії при русі тіла в полі земного тяжіння.

6

m

m

б д

б д

F

Виконання експериментальних досліджень.

1

0 e

h

. Переміщаючи візир розмістити його верхній зріз проти поділки шкали x  x h ( _e – вказане в таблиці 1б, вимірювання 1; x₀ – поділка

шкали проти якої знаходиться червона площина кронштейну фотодатчика).

2

m

m

. Встановити на кінцях нитки маси дальнього _д і ближнього _б вантажів, вказані в таблиці 1а викладачем.

3. Розмістити вантажі так, щоб нижня площина ближнього вантажу співпала з верхнім зрізом візиру.

4. На лабораторному стенді ввімкнути вимикач 1-SF1.

5. Привести вантажі в стан спокою (вантажі не коливаються) і натиснути на блоці ФМ1/1 кнопку «Пуск».

6. Провести спостереження руху вантажів і, після їх зупинки за кінцевими показами індикатора, визначити час руху та записати ці дані в таблицю 1б (графа t_е ).

7. Виконати пункти 1 – 6 при інших положеннях візиру, вказаних в таблиці 1б.

8. Отримані результати показати викладачеві.

Після затвердження викладачем результатів експерименту, вимкнути вимикач 1-sf1, вийняти вилку шнура з розетки 1-xs1, та привести обладнання в початковий стан.

Таблиця 1а

б	д	m  m m	m  m m	F  mg	aт  m
кг	кг	кг	кг	Н	м/с2

П

m

m

римітка: значення _б і _д , задається викладачем при отриманні допуску до виконання лабораторної роботи.

7

т

2

h

a

m

Таблиця 1б Величина № 1 2 3 4 5 6

t ^с

h  ^aтt2

1

е

м

м 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

t_{е с}

a

е

е

2

t

 ^2h _м/с² е

^{F t}_e Н с

₂ _е  _et_e





e

p  m _e

м/с кг м

с



e



Е_П  mgh _Дж

³ Е_K

2

 ₂^{e Дж}

Виконання розрахунків та побудова графіків.

1. Розрахувати сумарну масу вантажів m, їх різницю m, результуючу

силу F, діючу на вантажі, та теоретичне значення прискорення a_т вантажів, яке вони отримують згідно другого закону Ньютона. Результати записати в таблицю 1а.

В

m

икористовуючи формулу (6), для значень t₀ t_е , розрахувати теоретичний шлях пройдений тілом при рівноприскореному русі. Значення t та результати записати в таблицю 1б (графи t та h ).

К

h

ористуючись формулою (7) та експериментальними значеннями _е та t_е розрахувати експериментальні значення прискорення a_е вантажів. Результати записати в таблицю 1б (графа a_е ).

П

е

m

е

обудувати графіки залежності a_т  f (t). a  f (t_е ) та h  f (t), h  f (t_е). (Мал. 2).

8

а,

м _h,м с²

t,c Мал. 2 Залежність пройденого тілом шляху h від часу при

рівноприскореному русі

2. Використовуючи формули (23), (3) та експериментальні значення a_e , t_e , m, F розрахувати імпульс сили F t_e , швидкість _e , зміну імпульсу тіл p, за час руху. Результати розрахунків записати в таблицю 1б.

^П

e

^{обудувати графік залежності p  f} ^{F t}_e  ^(Мал.3).

9

p_e, кг м с

^O

e

e

F t ,H c Мал.3 – Залежністьзміниімпульсутіл p відвеличиниімпульсусилиF t_e .

3

h

.Використовуючи формули (27), (28) та експериментальні значення _e , m, m, _e розрахувати зміну потенціальної E_П та кінетичної E_К енергій

системи тіл при її русі.

Результати розрахунків записати в таблицю 1б. ^{Побудувати графік залежності E}_К ^{ f} ^E_П 

10

E_К , Дж

О

Мал. 4 – Залежність зміни кінетичної енергії Е_К

E_П , Дж

системи тіл від зміни її

потенціальної енергії Е_П .