- •Механика
- •Оглавление
- •Основные правила техники безопасности
- •Правила проведения эксперимента
- •Библиографический список
- •Отчёт по лабораторной работе
- •Введение в лабораторный практикум по физике
- •1. Статистическая обработка измерений
- •1.1 Результат измерения и погрешности
- •1.2 Систематические и случайные погрешности
- •1.3 Приборная погрешность
- •1.4 Вычисления и запись результата
- •2. Представление результатов измерений в виде таблиц
- •3. Графическое представление результатов
- •1.3.1 Построение графиков
- •3.2 Определение параметров линейной зависимости
- •3.3. Оценка случайной погрешности по графику
- •4. Статистическая обработка прямых измерений
- •4.1 Доверительный интервал и доверительная вероятность
- •4.2 Коэффициент Стьюдента
- •4.3. Статистическая оценка случайной погрешности прямых измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторные работы по физике Занятие 1. Оценка и расчет погрешности Работа № 1. Оценка случайной погрешности и доверительной вероятности прямых измерений
- •Контрольные вопросы
- •Занятие 2. Закон сохранения импульса
- •Работа № 2. Изучение закона сохранения импульса
- •Контрольные вопросы
- •Работа 3. Закон динамики вращательного движения
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 3. Изучение закона динамики вращательного движения с помощью маятника Обербека
- •Контрольные вопросы
- •Работа 4. Момент инерции тела
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 4. Определение момента инерции диска. Проверка теоремы Штейнера
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 5. Определение момента инерции тела, скатывающегося с наклонной поверхности
- •Контрольные вопросы
- •Занятие 5. Механические колебания
- •Работа № 6. Проверка закона сохранения момента импульса
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 7. Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного и математического маятников
- •Контрольные вопросы
Контрольные вопросы
1. Как записывают ЗСИ: а) для замкнутой механической системы; б) при упругом центральном ударе двух тел; в) при неупругом центральном ударе?
2. Как записывают закон сохранения механической энергии (ЗСМЭ) при упругом центральном ударе двух тел ?
3. В каких ударах выполняются: а) ЗСМЭ; б) ЗСИ; в) оба закона?
4. Почему соударяющиеся шайбы можно считать замкнутой системой?
5. Как записывают ЗСИ при измерениях в упругом и неупругом ударах?
6. Какие прямые измерения необходимо сделать в работе для проверки выполнения ЗСИ?
7. От каких величин зависит: а) скорость ударяющего тела; б) импульс и скорость тел после неупругого удара?
8. Какой удар называется центральным?
9. Какой удар называется нецентральным?
10. От чего зависит направление движения тел после нецентрального удара?
Работа 3. Закон динамики вращательного движения
ЦЕЛЬ: изучение закона динамики вращательного движения, графическое представление и обработка результатов измерений.
Основные кинематические и динамические параметры вращательного движения:
-
угловой путь, или угол поворота;
-
модуль угловой скорости тела;
-
модуль
углового ускорения тела.
Для произвольной точки вращающегося тела, расположенной на расстоянии r от оси вращения, модуль линейной скорости
(1)
и модуль тангенциального ускорения
(2)
Модуль
момента силы
натяжения
нити, намотанной на шкив радиуса r,
M=r
(3)
Модуль
момента импульса
материальной
точки массы m,
которая
движется со скоростью v,
на расстоянии r
от
оси вращения:
L = mvr. (4)
Для
тела с моментом инерции I,
вращающегося со скоростью
,
модуль
момента импульса
L=I
(5)
Момент инерции материальной точки массы т, удалённой от оси вращения на расстояние r, I=mr2
Момент инерции тела относительно выбранной оси равен сумме моментов инерции всех N точек тела:
(6)
Закон динамики вращательного движения
или
(7)
Если момент инерции вращающегося тела остаётся постоянным, то закон динамики принимает вид
(8)
Контрольные вопросы
1. Дайте определение величины углового ускорения. Что называют моментом силы?
2. Что такое момент импульса тела? Какая величина является моментом инерции материальной точки?
3. Чему равен момент инерции тела? В каких единицах измеряют угловое ускорение, момент силы, момент инерции, момент импульса?
4. Сформулируйте закон динамики вращательного движения. Запишите закон динамики вращательного движения для случая, когда момент инерции вращающегося тела не изменяется.
5. Для каких целей используются графики? Из каких соображений выбирают для графика размер осей? Что указывают на осях графика?
6. Как выбирают границы интервалов на графиках? Как выбирают масштаб числовых осей графика? Как его указывают? Как проводят экспериментальную кривую на графике?
7. Через какую точку необходимо провести прямую на графике, если зависимость линейная?
Как определяют угловой коэффициент линейной зависимости?
