Контрольные вопросы для собеседования к лабораторным работам

по физике

Раздел Физики: Механика

Изучение измерительных приборов 0м

1. Природа и виды погрешностей. Что называется прямыми и косвенными измерениями? Для всех видов погрешностей дать определение. Для систематических − указать два вида этих погрешностей. Для случайных − указать четыре причины возникновения этих погрешностей. С какими видами погрешностей столкнулись вы в своей лабораторной работе? (объяснить свои записи в тетради).

2. Абсолютная и относительная погрешности измерений. Закон распределения Гаусса и функция распределения Стьюдента. Среднее квадратичное отклонение .

3. Вычисление случайных погрешностей прямых измерений (при малом и большом числе измерений). Оценка надежности результата. Дать определения следующим понятиям: доверительная вероятность Р, коэффициент надежности , доверительный интервал.

4. Вычисление случайных погрешностей косвенных измерений. Привести пример вывода абсолютной и относительной погрешности косвенных измерений (объема детали, момента инерции диска). (Примечание: примеры выводов формул приводятся в методических указаниях к данной лабораторной работе).

5. Устройство и принцип работы штангенциркуля и микрометра, их абсолютные погрешности измерений. Продемонстрировать умение пользоваться приборами (снимать показания).

Изучение законов динамики поступательного движения 41м

1. Инерциальные и неинерциальные системы. Первый закон Ньютона.

2. Консервативные и неконсервативные силы. Второй и третий законы Ньютона.

3. Импульс силы, импульс тела (количество движения). Второй закон Ньютона в импульсной форме.

4. Замкнутые механические системы. Закон сохранения импульса.

5. Виды механической энергии. Закон сохранения энергии.

6. Упругий и неупругий удары. Умение решать задачи на законы сохранения энергии и импульса.

Пример.Два тела массами m₁ = 1 кг и m₂ = 2 кг движутся по гладкой горизонтальной поверхности во взаимно перпендикулярных направлениях со скоростями v₁ = 10 м/с и v₂ = 15 м/с соответственно. После соударения первое тело остановилось. Какое количество теплоты выделится при ударе?

Дано: Решение

m₁ = 1 кг Поверхность гладкая, значит на систему тел m₁ и m₂ в горизонталь-

m₂ = 2 кг ном направлении внешние силы не действуют и можно воспользо-

v₁ = 10 м/с ваться законом сохранения импульса:

v₂ = 15 м/с , (1)

v´₁ = 0 где v – скорость второго тела после удара.

_________ Введем оси x и y, как указано на рисунке и спроецируем на них

Q - ? данное векторное уравнение:

OX) m₁v₁ = m₂v_x (2)

OY) m₂v₂ = m₂v_y, (3)

где v_x и v_y проекции неизвестной скорости .

Найдем их:

; (4,5)

Количество теплоты, которое выделится при ударе будет опреде-ляться как разность кинетической энергии системы тел до удара и после удара:

(6)

ж

Ответ: при ударе выделилось 25 Дж теплоты.

Определение коэффицента трения скольжения 44м

1. Рассказать о видах трения: трении покоя, внешнем и внутреннем трении, сухом и жидкостном трении, трении скольжения и трении качения.

2. Природа сил трения. Сущность молекулярно-механической теории трения.

3. Продемонстрировать знание законов сухого трения. Закон трения скольжения (закон Амонтона). Более точный закон трения скольжения (при скольжении по очень гладкой поверхности). Приближенный закон Кулона для вычисления силы трения качения.

4. Объяснить методику определения коэффициента трения скольжения в данной работе.

5. Решить задачу.

Пример. Определить ускорение тела, соскальзывающего с наклонной плоскости, если угол наклона плоскости  =30, а коэффициент трения между телом и наклонной плоскостью 0,3.

Дано: Решение

 =30 Эта задача на II закон Ньютона, алгоритм решения таких задач известен:

μ = 0,3 1. Расставим силы, действующие на тело:

_______ - сила притяжения;

а - ? - сила нормальной реакции опоры;

- сила трения.

2. Запишем II закон Ньютона в векторном виде:

3. Запишем это уравнение в скалярном виде, спроецировав все векторные величины на выбранные оси. Ось x направим вдоль наклонной плоскости, а ось y – перпендикулярно ей.

OX) mg sin α - F_тр = mа (1)

OY) – mg cos α + N = 0 (2)

Учтем, что F_тр = μ·N (3)

Перепишем уравнения (1) и (2) в следующем виде с учетом (3):

mg sin α − μ·N = mа

mg cos α = N

Подствавив одно уравнение в другое, получим:

mg sin α − μ·mg cos α = mа

Отсюда: α = sin α − μ cos α

α = 0,24 м/с².

Ответ: α = 0,24 м/с².