- •1. Статистическая обработка результатов
- •1.1. Физические измерения
- •1.2. Погрешности физических измерений
- •1.3. Оценка величины систематической погрешности
- •1.4. Оценка погрешности при прямых однократных измерениях
- •1.5. Оценка величины случайной погрешности
- •1.6. Оценка погрешности при прямых многократных измерениях
- •1.7. Оценка погрешности косвенных измерений
- •Проведение измерений
- •Контрольные вопросы
- •2. Измерение ускорения свободного падения
- •2.1. Описание прибора и метода работы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •Подготовка прибора к измерениям
- •Измерения
- •Контрольные вопросы
- •3. Изучение законов поступательного движения на машине атвуда
- •3.1. Описание прибора и метода работы
- •3.2. Порядок выполнения работы Задание 1. Проверка закона пути:
- •3.3. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •4. Удар шаров
- •4.1. Теория метода и описание установки
- •4.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •5. Проверка закона сохранения механической энергии
- •5.1. Описание установки и метода работы
- •5.2. Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •6. Изучение законов вращательного движения
- •6.1. Описание прибора и метода работы
- •6.2. Порядок выполнения работы
- •Подготовка прибора к измерениям
- •Измерения
- •Контрольные вопросы
- •Введение
- •7.1. Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 2 . Проверка закона сохранения механической энергии Методика эксперимента. Вывод расчетной формулы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •8. Определение скорости полета снаряда с помощью
- •8.1. Теория метода и описание установки
- •8.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •9. Изучение прецессии гироскопа
- •Введение
- •9.1. Описание прибора
- •9.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •10. Определение ускорения свободного падения
- •Введение
- •10.1. Описание прибора и метода измерений
- •10.2. Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
3.2. Порядок выполнения работы Задание 1. Проверка закона пути:
Включить секундомер и электромагнит в сеть. На концы нити подвесить основные грузы одинаковой массы m0. На правый конец нити добавить перегрузок m (5 – 10 г).
Левый груз С’ опустить до соприкосновения с электромагнитом. Тумблер К установить в положение «вниз». На расстоянии S (не менее 60 см) от конца нижнего края правого груза Р закрепить платформу Д.
Переводом тумблера К в положение «вверх» выключить ток в обмотке электромагнита. Одновременно включится секундомер и грузы придут в движение. После остановки секундомера снять его показания.
Измерения времени t для высоты S провести 3 – 5 раз.
Повторить измерения (п.п. 2 – 4) для двух других высот S, изменяя высоту передвижением платформы Д.
Все данные измерений занести в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
S, м |
t, с |
tср, с |
а, мс-2 |
, мс-2 |
S1 |
1 2 3 |
|
| |
S2 |
1 2 3 |
|
| |
S3 |
1 2 3 |
|
|
Задание 2. Проверка следствий II закона Ньютона
а) проверка соотношения: приm=const. (3.4)
На концы нити подвесить по основному грузу одинаковой массы (30 – 50 г) и 2 – 3 перегрузка так, чтобы разность сил тяжести грузов на концах нити была не более 20 г. Установить платформу Д в определенном положении.
Зная массу грузов на нити (она указана на самих грузах), определить массу системы Мс=М1+М2 и движущую силу F=(М2 - М1)g.
Провести измерения согласно 2 – 4 задания 1.
Изменить движущую силу F, не меняя массы системы Мс. Для этого, оставляя основные грузы на месте, переложить один перегрузок с правого конца нити на левый так, чтобы величина разности (М2 - М1) изменилась.
Повторить опыт (3 – 5 раз) для нового положения грузов. Данные измерений занести в таблицу 3.2.
б) Проверка соотношения: приF=const. (3.5)
На концах нити подвесить основные грузы одинаковой массы (30 – 50 г), на правый конец добавить перегрузок (7 – 10 г). Определить общую массу системы Мс=М1+М2, движущую силу F=(М2 - М1)g.
Провести измерения времени движения (3 – 5 раз) для выбранной высоты S.
Изменить массу системы Мс, не меняя движущей силы F. Для этого, оставляя перегрузок на месте, заменить прежние основные грузы новыми или добавить на оба конца по грузу одинаковой массы (20-30 г).
Повторить опыт (3 – 5 раз) для новой системы грузов. Все данные измерений занести в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
|
S, м |
t, с |
tср, с |
а, мс-2 |
M1, кг |
M2, кг |
Мс=М1+М2,, кг |
F=(М2 - М1)g. H |
а) |
|
|
|
a1 |
|
|
const |
F1 |
|
|
|
a2 |
|
|
F2 | ||
б) |
|
|
|
a1 |
|
|
Мс1 |
const |
|
|
|
a2 |
|
|
Мс2 |
3.3. Обработка результатов измерений
Используя данные измерений, для каждого опыта определить t и tср как среднеарифметическое из 3 – 5 измерений.
Пользуясь формулой , вычислить ускорения.
Подсчитать погрешность измерения ускорений
,
где =0,5 см, и записать окончательный результат в виде:.
По данным измерений задания 1 показать, что ускорения системы для различных S при одной и ой же движущей силе в пределах ошибок равны.
Используя данные измерений задания 2, проверить выполнимость соотношений (3.4) и (3.5).