- •Міністерство освіти і науки україни
- •Фізика: механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка Лабораторний практикум
- •Передмова
- •Правила складання протоколу лабораторної роботи
- •Правила побудови графіків
- •Правила внутрішнього розпорядку у фізичній лабораторії
- •Інструкція по техніці безпеки й пожежної безпеки в лабораторії механіки й молекулярної фізики
- •I.Загальні положення.
- •II. Основні положення.
- •Похибки вимірювань фізичних величин
- •1. Класифікація вимірювань
- •2. Похибки прямих вимірювань
- •3. Систематична похибка
- •4. Випадкова похибка
- •5. Промахи
- •6. Загальна похибка прямих вимірювань
- •7. Алгоритм обробки результатів прямих вимірювань
- •8. Похибки непрямих вимірювань
- •9. Обробка результатів непрямих вимірювань
- •10. Приклад виведення формули для знаходження похибки непрямих вимірювань
- •Лабораторна робота №1 розрахунок похибок вимірювань
- •2. Порядок виконання роботи
- •3. Обробка результатів вимірювань
- •1 Частина
- •2 Частина
- •Висновки
- •Лабораторна робота №2 вивчення рівноприскореного прямолінійного руху (2 год).
- •1. Теоретична частина Прямолінійний нерівномірний рух.
- •Площа такої трапеції
- •Вільне падіння.
- •2. Експериментальна частина.
- •2. Порядок виконання роботи.
- •Висновки
- •Контрольні питання
- •2. Експериментальна частина
- •1.Опис експерименту.
- •2. Порядок виконання роботи.
- •Висновки
- •Контрольні питання
- •Вивчення механічних коливань (2 год)
- •1. Теоретична частина
- •2. Експериментальна частина
- •Висновки
- •Контрольні питання
- •2. Експериментальна частина
- •Висновки
- •Контрольні питання
- •Вивчення законів ідеального газа (2 год)
- •1. Теоретична частина
- •2. Експериментальна частина
- •Висновки
- •Контрольні питання
- •Визначення теплоємностей газів за методом клемана і дезорма (2 год)
- •1. Теоретична частина
- •2. Експериментальна частина
- •Контрольні питання
- •Визначення зміни ентропії при нагріванні й плавленні олова (2год)
- •1. Теоретична частина
- •2. Експериментальна частина
- •Контрольні питання
- •Довідкові таблиці
- •Універсальні фізичні константи
- •Тригонометричні таблищ
- •Густина речовин
- •Границя міцності на розтяг σм і модуль пружності е
- •Теплові властивості речовин тверді тіла
- •Критичні параметри і поправки Ван-дер-Ваальса
Площа такої трапеції
Тобто, ми одержали іншим способом вираження (8).
Вільне падіння.
Вільним падінням називається рівноприскорений рух тіла без початкової швидкості під дією тільки сили ваги.
Основні формули для такого руху можна вивести з (7), (10) і (11), якщо змінити " а " на " g " і " S " на " h ".
Прискорення
вільного падіння позначається буквою
.
При розрахунках вважають, що в даній
точці земної кулі прискорення вільного
падіння приблизно дорівнює 9,8 м/с2,
тому що чисельне значення прискорення
вільного падіння на різних широтах
земної кулі коливається від 9,78 м/с2
на екваторі до 9,83 м/с2.
2. Експериментальна частина.
1. Опис пристрою. Цей пристрій (мал. 2) складається з горизонтально розташованої підстави 1, вертикальної стійки 2, у верхній частині якої закріплений пусковий електромагніт 3 і нерухомий блок 4. Наконечник електророзрядника 5 закріплений з нижньої сторони основи приладу в тому місці, де зроблений виріз для вільного руху паперової стрічки 6.
Для вільно падаючих тіл використовуються сталеві кулі з гачками. Гачки необхідні для зачеплення паперової стрічки до кулі. В експериментах з вільним падінням куля розташовується нижче підстави приладу й утримується на паперовій стрічці, що проходить між електродами пускового електромагніту.
2. Порядок виконання роботи.
Завдання 1. Установити основні закони кінематики поступального руху.
1. Прикріпити вантаж до кінця паперової стрічки.
2. Пропустити стрічку між електродами електроразрядника.
3. Затиснути другий кінець стрічки між наконечниками пускового електромагніта.
4. Підключити прилад до генератора.
5.
Установити перемикач частоти імпульсів
генератора на визначену частоту f.
Тоді
.
6. Включити генератор у розетку з напругою 220 В.
7. Натиснути кнопку "Пуск" і не відпускати її приблизно 1 с. (Перший імпульс струму робить на стрічці мітку і пускає в хід пусковий електромагніт, який звільняє верхній кінець стрічки від затиснення, і вантаж починає падати. У цьому і наступному експериментах перша мітка на папері, що поставлена електроразрядником, приймається за початок переміщення матеріальної точки і за початок відліку часу. Наступні імпульси струму ставлять мітки вже на стрічці, що рухається, разом з вантажем).
8. Позначити мітки на стрічці послідовно 0, 1, 2, 3, 4, 5 (мал. 2), занести їх у стовпчик 1 таблиці.
9.
Визначити інтервали часу (по формулі
, де п –
номер мітки), що пройшли між моментами
нанесення міток 0-1, 0-2, 0-3, 0-4, 0-5 і занести
їх у стовпчик 2.
10. Вимірити відрізки шляху між мітками 0-1, 0-2, 0-3, 0-4, 0-5; результати вимірів занести в стовпчик 3.
11. Показати, що пройдений шлях прямо пропорційний квадратові часу руху: S ~ t2 ( знак ~ - tilde (ісп.) - позначення прямої пропорційності), для чого обчислити відношення, округлити їх до найближчих цілих чисел і переконатися, що для вільно падаючих тіл справедлива рівність:
(13)
12.
Показати, що шляхи, які проходить тіло
за послідовні рівні проміжки часу
відносяться
як послідовні непарні числа (мал. 4). Для
чого обчислити відносини
округливши їх до найближчих цілих чисел і переконатися, що для вільно падаючих тіл справедлива рівність:
де
Завдання
2.
Обчислити прискорення
,
користуючись пропонованою методикою
і даними колонок 2 і 3 і занести результати
в стовпчик 4 таблиці 1.
2.
Обчислити, користуючись формулою
миттєві
значення
в
точках 0, 1, 2, 3, 4, 5 і занести їх у стовпчик
5.
3.
Побудувати в EXCEL
графік
залежності
(стовпчик
3).
4.
Побудувати в EXCEL
графік
залежності
(стовпчик 5).
5.
Побудувати в EXCEL
графік
залежності
(стовпчик 4).
6.
Обчислити абсолютну (
) і відносну (
) погрішності.
Таблиця 1.
№ мітки |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
|
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
