
- •Содержание
- •Цель и порядок обучения студентов в лаборатории кафедры физики.
- •I. Подготовка к лабораторной работе.
- •II. Выполнение лабораторной работы.
- •III. Защита лабораторной работы.
- •Лабораторная работа № м01 Обработка экспериментальных данных и ошибки измерений
- •Введение.
- •Оценка ошибок измерений и запись результатов.
- •Расчет ошибок косвенных измерений.
- •Наиболее вероятное значение величины х равно
- •Вероятность нахождения результата измерения величины в интервале значений от –
- •Равна 57%. Описание эксперимента.
- •Порядок выполнения работы
- •Оценка случайной и систематической ошибок прямых и косвенных измерений .
- •Результаты измерения времени падения тела, ускорения свободного падения и оценка случайной и систематической ошибок
- •Расчетные формулы
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Результаты расчётов п.П. 11-15 заносить в таблицу VI.
- •Результаты 50-ти измерений времени падения t, мс.
- •Абсолютные ошибки 50-ти измерений времени падения , мс.
- •Результаты расчётов
- •Лабораторная работа № м02 Кинематика и динамика поступательного движения
- •Описание эксперимента.
- •Расчетные формулы.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Время движения тел t, мс
- •Результаты вычислений ускорений и сил натяжения.
- •Вопросы и задачи.
- •Лабораторная работа № м.03 Законы сохранения при упругих соударениях
- •Описание эксперимента
- •Расчетные формулы
- •Порядок выполнения
- •Определение доли переданной механической энергии при ударе одинаковых шаров.
- •Контрольные вопросы и задачи.
- •Лабораторная работа № м04. Динамика вращательного движения твердого тела
- •Описание эксперимента.
- •Расчетные формулы.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Определение зависимости углового ускорения от момента силы.
- •Результаты обработки измерений (п.4-9) записывать в таблицу II.
- •Определение зависимости момента инерции от распределения массы в пространстве.
- •Результаты обработки измерений (п.2-6) – записывать в таблицу III.
- •Контрольные вопросы и задачи.
- •Лабораторная работа № м05 Законы сохранения при неупругих соударениях
- •Описание эксперимента
- •Расчётные формулы
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Определение момента инерции поворотного стола.
- •Определение скорости пули методом измерения периода вращения баллистического поворотного стола
- •Определение скорости пули методом измерения периода колебаний баллистического крутильного маятника.
- •Замечание: при сжатии пружины больше чем на 3 см нулевое положение стола может быть сбито пулей.
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лабораторная работа № м06 Главные моменты инерции
- •Упражнение 1. Измерить главные моменты инерции прямоугольного параллелепипеда.
- •Упражнение 2. Измерить момент инерции двух цилиндров.
- •Записи результатов измерений. Ошибки вычислений.
- •2. Графическое преставление результатов измерений.
Порядок выполнения лабораторной работы.
Упражнение 1.
Определение зависимости углового ускорения от момента силы.
Измерить и записать в таблицу I радиус шкива r и массу
груза (6)
Закрепить на шкиве (2) стержень (3) с цилиндрами (4).
3. Установить тумблеры измерительной системы ИСМ:
а) «сеть» блока ИСМ – включить;
б)
«
»
- в положение «К2»;
в) «цикл/однокр» - в положение «однокр»;
г) «:2/:1/:4» - в положение «:1» . Таймер измеряет время одного оборота шкива.
4. Установить начальное положение шкива на нулевой отметке. В этом положении щель диска, расположенного за блоком, попадает в зазор между фотодатчиком и светодиодом и на панели измерительной системы светится индикатор. Таймер при этом отключён.
5. Нажать кнопку «готов», придерживая рукой шкив на нулевом делении шкалы. На табло таймера появятся нули «0000».
Отпустить шкив, при движении которого диск, расположенный за блоком, перекрывает луч света, фототок прекращается и таймер включается.
6. После одного оборота шкива щель диска снова попадает в зазор между фотодатчиком и светодиодом – таймер отключается, раздается звуковой сигнал, а табло таймера показывает время t одного оборота. Записать t в таблицу II.
7. Повторить четыре раза пункты 4- 6. Это первая серия измерений.
8. Изменить массу mi груза на нити и записать ее значение в таблицу II.
Повторить пункты 4 –7. Это вторая серия измерений
9. Повторить пункт 8 два раза. Это третья и четвертая серии измерений.
Результаты обработки измерений (п.4-9) записывать в таблицу II.
10.
Вычислить
для каждой из четырех серий измерений
среднее значение
,
среднюю абсолютную
(формула 4) и относительную
(формула 5) ошибки измерений времени.
11.
Вычислить
для каждой из четырех серий измерений
угловое ускорение
(1) и абсолютную ошибку
(формула 6).
12.
Вычислить
для
каждой из четырех серий измерений момент
силы натяжения
(2) и абсолютную ошибку
(формула 7).
13. Построить на миллиметровке график зависимости углового ускорения от момента силы , откладывая в каждой точке абсолютные ошибки и . (См. Приложение.)
Таблица I.
Величины необходимые для вычисления момента инерции
Радиус шкива r, м |
Перемещение груза
S=2 |
Масса стержня mст., кг |
Длина стержня
|
Масса диска
|
Радиус диска
|
|
|
|
|
|
|
Таблица II.
Время одного оборота шкива, угловое ускорение и момент силы.
|
m1= |
m2= |
m3= |
m4= |
||||
N |
t |
|
t |
|
t |
|
t |
|
1
2
3
4
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Упражнение 2.