- •Вариант 1
- •Определение моментов инерции твердых тел и проверка теоремы гюйгенса - штейнера с помощью трифилярного подвеса
- •Описание рабочей установки и метода измерения
- •Экспериментальная часть
- •Определите момент инерции тел: диска, бруска (рис. 6.6).
- •Контрольные вопросы и задания
- •Вариант 2
- •Описание метода измерения
- •Описание экспериментальной установки
- •5.3. Экспериментальная часть
- •6.2.Ход работы
- •Обработка результатов измерений
- •Цель работы
- •Приборы и принадлежности
- •Теоретическая часть
- •Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний
- •Графический метод сложения взаимно-перпендикулярных колебаний
- •Фигуры Лиссажу
- •Порядок выполнения работы
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •4.Экспериментальная часть
- •1.Установите нужное значение коэффициента затухания . Для этого ползунок, отвечающий за установку коэффициента затухания, совместите с первой меткой .
- •1.Цель работы
- •2.Приборы и принадлежности
- •3.Теоретическая часть
- •Коэффициент вязкости [10-6, Па с] при разных температурах для разных веществ
- •Выталкивающая архимедова сила
- •Сила сопротивления жидкости Fсопр
- •Цель работы
- •Приборы и принадлежности
- •Теоретическая часть
- •3.1.Статистический метод описания систем с очень большим числом частиц
- •3.2.Распределение Максвелла молекул идеального газа по скоростям теплового движения
- •3.3.Распределение молекул по скоростям с учетом направлений (для работы на механической модели) Описание опыта Штерна
- •Подставляя d и в (12.13), найдем:
- •Ход работы на механической модели
- •4 Рис. 12.5. Экспериментальная установка .1.Описание установки
- •4.2.Ход работы
- •5.Ход выполнения работы на компьютере
- •4.Определите наиболее вероятную, среднюю арифметическую и среднюю квадратичную скорости молекул, а также среднюю кинетическую энергию молекул.
- •5.Проделайте опыт для других температур.
- •6.Постройте экспериментальные гистограммы.
- •1. Цель работы
- •Приборы и принадлежности
- •Теоретическая часть
- •Распределение Больцмана
- •Распределение Больцмана и опыт Перрена
- •Ход работы
- •Выбрать жидкость и ввести температуру (по заданию преподавателя).
- •2. Убедиться, что высота равна нулю, и пересчитать число частиц в поле зрения микроскопа на нулевой высоте (рис. 13.3).
- •9.Вычислить средний размер частиц.
- •10.Построить график зависимости п(п) от высоты, выбрав масштаб на координатных осях так, чтобы график занимал всю площадь листа
- •Цель работы
- •Приборы и принадлежности
- •Теоретическая часть
- •Математическая теория броуновского движения
- •Ход работы
- •Выбрать жидкость (по указанию преподавателя).
- •Проделать опыт 20 раз при выдержке 20 секунд.
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •3.2.Фазовые переходы
- •3.3.Уравнение состояния идеального газа. Теория идеальных газов
- •3.4.Теория реальных газов. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Теоретические изотермы
- •Константы Ван-дер-Ваальса для различных газов
- •Для одного моля газа уравнение (16.2) принимает вид
- •Уравнение было получено из модельных представлений о свойствах реальных газов и жидкостей, а не явилось результатом эмпирического подбора функции f(p,V,t), описывающей свойства реальных газов.
- •Уравнение долго рассматривалось как некоторый общий вид уравнения состояния реальных газов, на основе которого было построено много других уравнений состояния.
- •С помощью уравнения Ван-дер-Ваальса впервые удалось описать явление перехода газа в жидкость, а также проанализировать критические явления.
- •Молекулярно-кинетическая теория и фазовый переход пар-жидкость
- •3.6.Уравнение Клапейрона - Клаузиуса
- •Порядок выполнения работы
6.Постройте экспериментальные гистограммы.
Постройте гистограммы для каждого значения температуры на одной координатной плоскости, в одном и том же масштабе скоростей.
*7. Постройте теоретические гистограммы.
Для каждого значения температуры, зная наиболее вероятную скорость и формулу двумерного распределения Максвелла, вычислите теоретическое число частиц ΔN в каждом скоростном интервале Δ . Нанесите полученные теоретические зависимости на тот же график, где были построены экспериментальные зависимости f( ).
Примечание: задание 7(*) выполняется дополнительно (по указанию преподавателя).
Контрольные вопросы и задания
1.Что понимают под статистическими закономерностями? При каких условиях они проявляются?
2.Что понимают под вероятностью случайного события?
3.Что называется функцией распределения случайной величины?
4.Что собой представляет модель идеального газа?
5.Каков физический смысл функции распределения молекул по скоростям? По энергиям?
6.Как, зная функцию распределения молекул по скоростям, перейти к функции распределения по энергиям?
7.Что означает выражение «положение геометрического центра тяжести фигуры под кривой функции распределения»? Почему его положение может не совпадать с положением её максимума?
8.Объясните, в чём различие физического смысла следующих величин: 1) средняя скорость молекулы ; 2) средняя арифметическая скорость молекулы (или средний модуль мгновенной скорости); 3) средняя квадратичная скорость молекулы?
9.Отличаются ли между собой средние скорости и средние энергии теплового движения молекул кислорода и водорода в смеси этих газов?
10.Напишите выражение для функции распределения молекул по скоростям.
11.Опишите модель, имитирующую двумерное распределение Максвелла.
12.Выведите расчетную формулу для определения высоты hi пшена, попадающего в соответствующий кольцевой слой.
13.Обязательно ли iв, определяемое из экспериментальной кривой, должно быть целым числом?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1.Трофимова, Т.И. Курс физики (учебное пособие для технических специальностей ВУЗов) / Т.И. Трофимова. - М.: Издательский центр «Академия», 2007, 2008. - 560 с.
Дополнительная литература
2.Савельев, И.В. / Курс общей физики. Т.1 / И.В. Савельев. - М.: Наука, 1977. - 414 с.
3.Курс лекций по общей физике. 4.1 / А.С. Тайлашев, JI.A. Теплякова, Н.М. Кормин, НА. Конева.; под ред. Н.А. Коневой. - Томск : ТГАСУ, 1999. - 180 с.
4.Основы молекулярной физики и термодинамики: учебное пособие / С.В. Старенченко, А.С. Тайлашев, Л.И. Тришкина, Н.А. Конева; под ред. Н.А. Коневой. - Томск: ТГАСУ, 2002. - 102 с.
5.Тимирязев, А.К. Кинетическая теория материи / А.К. Тимирязев. - М.: Учпедгиз, 1956. - 224 с.
6.Сквайрз, Дж. Практическая физика / Дж. Сквайрз. - М. : Мир, 1971. - 246 с.
Лабораторная работа № 13
ИЗУЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БОЛЬЦМАНА