
- •Мурманский государственный технический университет, 2013
- •Введение
- •Порядок выполнения лабораторных работ
- •Приборы для измерения линейных размеров тел
- •Миллиметровая линейка
- •Штангенциркуль
- •Как пользоваться штангенциркулем
- •Микрометр
- •Отсчет показаний
- •О погрешностях измерений
- •Методика статистической обработки результатов прямых измерений
- •Порядок операций при обработке результатов серии измерений
- •При косвенных измерениях:
- •Правильно Неправильно
- •Лабораторная работа № 1 Изучение законов равноускоренного движения тел
- •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
- •Змерения и обработка результатов
- •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 № 2
- •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 № 3
- •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 № 4
- •Теоретические сведения
- •1.Основные понятия и законы Гармонические колебания
- •Момент инерции
- •Момент силы
- •2. Теория лабораторной работы
- •Измерения и обработка результатов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 5
- •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 № 6
- •Теоретические сведения
- •1.Основные понятия и законы Деформация
- •Закон Гука
- •Механическое напряжение
- •Диаграмма растяжения
- •2. Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Описание установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Окончательный результат:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7
- •Цель работы: Ознакомиться с явлением возникновения стоячих звуковых волн и определить опытным путем скорость звука в воздухе.
- •Основные понятия и законы Упругие волны. Длина волны
- •Гармоническая волна
- •Бегущая волна
- •Интерференция волн
- •Стоячие волны
- •2. Теория лабораторной работы
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 8 Определение момента инерции маховика
- •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 № 9
- •Теоретические сведения
- •.2. Теория лабораторной работы
- •Описание установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 10 Определение коэффициента теплопроводности твердого тела
- •Теоретические сведения .1. Основные понятия и законы
- •Теплопроводность в твердых телах
- •Уравнение теплопроводности
- •Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Описание установки
- •Измерение и обработка результатов
- •Контрольные вопросы:
- •Литература
- •Лабораторная работа № 11 Определение отношения теплоемкостей газа
- •Цель работы: Найти величину отношения cp /cv для воздуха.
- •Теоретические сведения .1. Основные понятия и законы Теплоёмкость
- •Удельная и молярная теплоёмкости
- •Изотермический процесс
- •Адиабатный процесс
- •.2. Теория лабораторной работы
- •Измерения и обработка результатов
- •Окончательный результат:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 12
- •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 № 13 Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса
- •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
- •Описание установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 14 Изменение энтропии при нагревании и плавлении олова
- •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
- •Фазовые переходы
- •Второе начало термодинамики и «тепловая смерть Вселенной»
- •Измерение энтропии
- •2.Теория лабораторной работы Теоретические сведения
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
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.
1 О классе точности приборов см.: Указания к выполнению лабораторных работ, ч. 2 «Электричество и магнетизм».
*
ГОСТ 8.207-76 устанавливает, что если Dxсист
< 0,8
,
то следует пренебречь систематической
составляющей погрешности и учитывать
только случайную погрешность результата
в виде
.
Если Dxсист
> 0,8
,
то, наоборот, следует пренебречь
случайной составляющей и результат
измерений характеризовать его
систематической погрешностью
2 Строго говоря, погрешность результата измерения Δх следует выражать одной или двумя значащими цифрами. Две цифры оставляют при наиболее точных измерениях, а также в тех случаях, когда цифра старшего разряда числа, выражающего погрешность, меньше или равна 3.
1 - греч. «эпсилон»
3 Аксиальные векторы не связаны с определенной линией действия. Их можно перемещать в пространстве параллельно самим себе (свободные векторы).
1 За одно полное колебание тело проходит расстояние S =4A.
2 Момент инерции - скалярная величина, характеризующая распределения масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступательном движении.
4
Момент инерции тела J относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела Jc относительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния а между осями: J = Jc + ma2.
1 Аксиальные векторы не связаны с определенной линией действия. Их можно перемещать в пространстве параллельно самим себе (свободные векторы).
2 См. лабораторную работу № 12.
1 Период простого колебания равен половине периода полного колебания.
1 Аксиальные векторы не связаны с определенной линией действия. Их можно перемещать в пространстве параллельно самим себе (свободные векторы).
5 Градиент - мера возрастания или убывания в пространстве какой-л. физической величины при перемещении на единицу длины. Многие физические величины могут не только изменяться с течением времени, но и быть различными в разных точках пространства в один и тот же момент времени. Под «скоростью» понимают темп изменения физической величины во времени, а под «градиентом» — степень её изменения в пространстве.
1 Гомогенный - однородный по своему составу или происхождению.
2 Гетерогенный - состоящий из различных по составу, свойствам, происхождению частей.
1 Градиент – мера возрастания или убывания в пространстве какой-либо физической величины на единицу длины.
2 Триботехника – наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном движении.
1 Другое определение: фаза — гомогенная часть гетерогенной системы.
1 Необходимо обратить внимание на слова “единственным результатом»; запреты второго начала снимаются, если процессы, о которых идет речь, не является единственными.
2 то есть каждому состоянию соответствует определённое значение энтропии.
3 Знаком Q обозначено то, что количество теплоты не является полным дифференциалом, так как зависит не только от начального и конечного состояния системы, но и от пути перехода.
4 Флуктуация – случайное отклонение величины, характеризующей систему из большого числа частиц, от её среднего значения.