- •О. В. Лисенко
- •Передмова
- •Вимірювання фізичних величин та їх оброблення
- •Вимірювання
- •Типи похибок
- •Випадкові похибки прямих вимірювань
- •Деякі положення теорії ймовірностей
- •Випадок скінченної кількості вимірювань
- •Оцінювання похибок прямих вимірювань
- •Оцінювання похибок непрямих вимірювань
- •Урахування випадкової та систематичної похибок
- •Точність приладів
- •Запис результатів досліду
- •Графічне подання результатів вимірювань
- •Контрольні питання1)
- •Механіка
- •Лабораторна робота«Визначення густини тіл правильної геометричної форми»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Перевірка другого закону динаміки поступального руху на машині Атвуда»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи Етап 1. Перевірка залежності прискорення від сили при сталій масі системи
- •Етап 2. Перевірка залежності прискорення від маси за умови того, що на систему діє одна й та сама результуюча сила
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота «Перевірка основного рівняння динаміки обертального руху за допомогою маятника Обербека»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи Перевірка залежності кутового прискорення від моменту сил за умови, що момент інерції маятника Обербека є сталою величиною
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота «Експериментальне вивчення пружного і непружного удару за допомогою балістичного маятника»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Абсолютно непружне зіткнення кулі та маятника. Енергія дисипації
- •Частково пружне зіткнення кулі та маятника. Коефіцієнт відновлення відносної швидкості та енергія дисипації
- •Порядок виконання роботи Визначимо енергію дисипації при абсолютно непружному ударі.
- •Визначимо коефіцієнт відновлення відносної швидкості та енергію дисипації для частково пружного зіткнення кулі та маятника
- •Контрольні питання1)
- •Молекулярна фізика і термодинаміка
- •Лабораторна робота«Визначення відношень питомих теплоємностей газів методом адіабатичного розширення»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Дослідження коефіцієнта поверхневого натягу води та впливу на нього поверхнево-активних речовин»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Визначення зміни ентропії у теплоізольованій системі за умови необоротного процесу»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Електрика і магнетизм
- •Лабораторна робота«Вивчення будови і роботи електронного осцилографа с1-83»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Електронний осцилограф с1-83 Загальна характеристика
- •Опис органів керування осцилографа с1-83
- •Органи керування епт:
- •Органи керування підсилювачів каналів IтаIi:
- •Перемикачі режиму роботи підсилювачів каналів IтаIi:
- •Органи керування синхронізації:
- •Органи керування розгорткою:
- •Звуковий генератор
- •Напівпровідниковий однопівперіодний випрямляч із rc-фільтром
- •Порядок виконання роботи Ознайомитися з принципом дії і будовою осцилографа с1-83. Навчитися користуватись універсальним осцилографом с1-83
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Визначення горизонтальної складової вектора індукції магнітного поля землі»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Визначення питомого заряду електрона за допомогою магнетрона»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Вивчення кривої намагнічування та петлі гістерезису за допомогою осцилографа»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Коливання та хвилі
- •Лабораторна робота«Вивчення загасальних механічних коливань»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Вивчення вимушених коливань. Резонанс»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Визначення довжини та частоти електромагнітної хвилі за допомогою двопровідної лінії (системи Лехера)»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження Експериментальна установка
- •Необмежена двопровідна система
- •Стоячі хвилі в системі Лехера
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної ґратки»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Вивчення поляриметра та визначення за його допомогою концентрації цукрового розчину»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Лабораторна робота«Вивчення температурної залежності опору провідників та напівпровідників»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Контрольні питання1)
- •Атомна та ядерна фізика
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Вивчення спектральних закономірностей у спектрі атома водню і визначення сталої Рідберга»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •2 При переході з одного стаціонарного стану в інший атоми випромінюють або поглинають кванти енергії, частоти яких визначаються умовою
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Вивчення роботи електронного мікроскопа, спостереження дифракції електронів, визначення структури та сталої кристалічної ґратки»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Лабораторна робота«Визначення лінійного коефіцієнта поглинання радіоактивного випромінювання»
- •Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання1)
- •Список літератури
- •Лабораторний практикум із загальної фізики
Порядок виконання роботи
1 Знайти
період та частоту коливань маятника 4
залежно від положення масивного циліндра
3 (координати
,
рис.5.2.3). Для цього
необхідно від’єднати від лабораторної
установки маятник-резонатор 1. Потім
виміряти часt, за який відбуваєтьсяN = 10 коливань маятника 4
(початкове відхилення не повинне
перевищувати 5–100), за допомогою
секундоміра. Період дорівнюватиме
.
Частоту коливань визначити за формулою
.
Вимірювання періоду та частоти виконувати
для координат циліндра
,
що подані у табл.5.2.1.
Результати вимірювань періоду та
частоти занести у табл.5.2.1.
2 Оцінити
похибку вимірювання періоду коливань.
Для цього для одного зі значень координати
масивного циліндра
(наприклад 20 см) провести вимірювання
часуt, за який відбуваєтьсяN = 10
коливань маятника 5 разів. Результати
занести у табл.5.2.2.
Таблиця 5.2.1
|
№ досл. |
х, см |
t,c |
T, c |
c –1 |
AІ |
AІІ |
|
1 |
8 |
|
|
|
|
|
|
2 |
10 |
|
|
|
|
|
|
3 |
12 |
|
|
|
|
|
|
4 |
14 |
|
|
|
|
|
|
5 |
16 |
|
|
|
|
|
|
6 |
17 |
|
|
|
|
|
|
7 |
18 |
|
|
|
|
|
|
8 |
19 |
|
|
|
|
|
|
9 |
20 |
|
|
|
|
|
|
10 |
21 |
|
|
|
|
|
|
11 |
22 |
|
|
|
|
|
|
12 |
23 |
|
|
|
|
|
|
13 |
24 |
|
|
|
|
|
|
14 |
25 |
|
|
|
|
|
|
15 |
26 |
|
|
|
|
|
|
16 |
27 |
|
|
|
|
|
|
17 |
28 |
|
|
|
|
|
|
18 |
29 |
|
|
|
|
|
|
19 |
30 |
|
|
|
|
|
|
20 |
31 |
|
|
|
|
|
|
21 |
32 |
|
|
|
|
|
|
22 |
33 |
|
|
|
|
|
|
23 |
34 |
|
|
|
|
|
|
24 |
35 |
|
|
|
|
|
|
25 |
36 |
|
|
|
|
|
|
26 |
38 |
|
|
|
|
|
|
27 |
40 |
|
|
|
|
|
Обчислити середнє значення часу
:
. (5.2.18)
Таблиця 5.2.2
|
№ досл. |
t, c |
< T >, c |
ΔT, c |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
| ||
|
3 |
| ||
|
4 |
| ||
|
5 |
|
Обчислити
випадкову похибку вимірювання часу
за формулою
. (5.2.19)
Загальну
похибку вимірювання часу
визначимо за допомогою співвідношення
, (5.2.20)
де
– похибка приладу для вимірювання часу
(секундоміра).
Середнє значення періоду коливань визначимо як
(N = 10). (5.2.21)
Загальну похибку вимірювання періоду коливань визначимо як
(N = 10). (5.2.22)
Значення
та
занести у табл.5.2.2.
3 Приєднати
маятник-резонатор 1 до лабораторної
установки. Встановити демпфувальний
диск паралельно площині коливань.
Визначити амплітуду AІколивань маятника-резонатора 1 залежно
від координати
масивного циліндра 3. Координати
взяти такими, як і у табл.5.2.1.
Початкове відхилення маятника 4 у всіх
експериментах має бути однаковим і не
перевищувати 5–100. Результати
вимірювань занести до табл.5.2.1.
Під час проведення експериментів мати
на увазі, що амплітуда коливань
маятника-резонатора повільно змінюється
у часі. У табл.5.2.1
потрібно записувати її максимальне
значення.
4 Повернути демпфувальний диск на 900і повторити експерименти, описані в п. 2. Результати вимірювань амплітудиAІІзанести у табл.5.2.1.
5 За результатами, що подані у табл. 5.2.1, будуємо на одному рисунку залежності амплітуд коливань маятника-резонатора 1 від частоти зовнішнього періодичного джерела (маятника 4) для двох положень демпфувального диска на одному рисунку. З графіків знаходимо ширину резонансної кривої та резонансну частоту для кожного положення демпфувального маятника (рис.5.2.3). Отримані значення заносимо до табл.5.2.3.
6 Використовуючи
отримані значення ширини резонансних
кривих для кожного положення демпфувального
маятника, знаходимо значення коефіцієнта
згасання, логарифмічного декремента
згасання і добротності за формулами
(5.2.12)–(5.2.14).
У цих формулах як частоту загасальних
коливань
взяти резонансну частоту
.
Результати розрахунків записуємо у
табл.5.2.3.
Таблиця 5.2.3
|
|
Демпфувальний диск, паралельний площині коливань |
Демпфувальний диск, перпендикулярний до площини коливань |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 Обчислити похибки вимірювань резонансної частоти, ширини резонансної кривої коефіцієнта згасання, логарифмічного декремента згасання та добротності за такими формулами:
,
(5.2.23)
, (5.2.24)
, (5.2.25)
, (5.2.26)
. (5.2.27)
8 За результатами роботи зробити висновки: навести результати вимірювань ширини резонансної кривої, коефіцієнта згасання, логарифмічного декременту згасання, добротності для двох положень демпфувального диска.
