- •Общие сведения
- •Требования к выполнению лабораторных работ
- •Форма отчета
- •Обработка результатов измерений Погрешности измерений физических величин
- •Классификация погрешностей измерений
- •Обработка результатов прямых измерений
- •Обработка результатов косвенных измерений
- •Действия с приближенными числами
- •Построение графиков
- •Вывод по графику (шаблон):
- •Измерительные приборы и учет их погрешностей
- •Библиографический список
- •Моделирование случайной величины и исследование ее распределения
- •Краткие теоретические сведения
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольное задание
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Проверка второго закона ньютона на машине атвуда
- •Общие сведения
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение средней силы удара и коэффициента восстановления при соударении шара с плоской стенкой
- •Описание установки и метода измерений
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Исследование столкновения шаров
- •Описание установки и метода измерений
- •Проверить закон сохранения импульса
- •Определить среднюю силу удара
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение скорости пули
- •Определение скорости пули с помощью баллистического маятника Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение скорости пули кинематическим методом
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение момента инерции маховика
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение момента инерции маятника максвелла
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Изучение законов вращательного движения и определение момента силы трения
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Проверка основного закона динамики вращательного движения твердого тела
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение моментов инерции твердых тел методом крутильных колебаний
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение ускорения свободного падения маятником-стержнем
- •Описание установки и метода измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список.
- •Пружинный маятник
- •Краткая теория
- •Продифференцировав дважды функцию (2) по времени, получим
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Проверка закона Гука
- •Определение коэффициента упругости
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение ускорения свободного падения оборотным маятником
- •Теоретические сведения
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Изучение колебаний струны
- •Общие сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение скорости звука в воздухе методом стоячей волны
- •Общие сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Изучение механических затухающих колебаний
- •Общие сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение отношения теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме
- •Краткие теоретические сведения.
- •Элементарная работа газа при равновесном расширении:
- •Описание установки и метода Клемана и Дезорма.
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение показателя адиабаты воздуха по скорости распространения звука
- •Общие сведения
- •Изменение давления при деформации:
- •В дифференциальной форме:
- •При адиабатическом процессе объем и давление газа связаны уравнением Пуассона:
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение коэффициента внутреннего трения для воздуха и средней длины свободного пробега молекул газа
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение вязкости жидкости методом стокса
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Измерение теплопроводности газа
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости по методу максимального давления в пузырьке
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Руководство по расчету случайной погрешности
- •Работа с калькулятором
- •Оглавление
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с машиной Атвуда.
2. Скомпенсировать силу трения в блоке, добавляя к правому грузу, движущемуся вниз, небольшой грузик (кусочек пластилина или проволоки). При компенсации силы трения система тел, выведенная из равновесия легким толчком, движется равномерно. Равномерность движения определяется визуально. (Во время дальнейшей работы нужно следить за тем, чтобы положение грузов “левое” и “правое” не менялось.)
3. Положить на левый и правый грузы перегрузки известной
массы m1 и m2, где правый перегрузок m2 > m1.
4. Измерить время t1 движения системы. Опыт повторить пять раз.
5. Оба перегрузка m1 и m2 положить на правый груз. Измерить время движения t2 также пять раз.
Результаты всех измерений записать в табл. I.
Таблица I
Номер опыта |
Время t1i, с |
(t1i - <t1>)2 |
Время t2i, c |
(t2i - <t2>)2 |
Масса перегрузка | ||
m1, г |
m2, г | ||||||
1 |
|
|
|
|
|
| |
2 |
|
|
|
| |||
3 |
|
|
|
| |||
4 |
|
|
|
| |||
5 |
|
|
|
| |||
t(, n) |
<t1>, c |
(t1i - <t1>)2 |
<t2>, c |
(t2i - <t2>)2 |
m1, г |
m2, г | |
|
|
|
|
|
|
|
6. По формуле (6) вычислить отношение сил, обозначенное через X1, по формуле (8) – отношения ускорений X2, подставляя средние значения времени <t1> и <t2>.
7. Вычислить абсолютную погрешность измерения времени t1:
Здесь t(, n) – коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности = 0,95 и числа измерений n = 5. Аналогично вычисляется абсолютная погрешность измерения времени t2.
8. Вычислить относительную погрешность измерения отношения ускорений
9. Вычислить абсолютную погрешность измерения отношения ускорений:
X2=X2.
10. Вычислить абсолютную погрешность измерения отношения сил:
Здесь Δm – абсолютная погрешность измерения массы перегрузков.
11. Записать результаты вычислений в виде
X1= …… ,X2= …… .
12. Сравнить полученные значения X1 и X2, которые должны совпадать в пределах ошибок:
Выполнение этого неравенства является критерием выполнимости следствия (2) второго закона Ньютона. Сделать вывод.
ЗАДАНИЕ № 2
Цель работы: на машине Атвуда проверить следствие (3) второго закона Ньютона при постоянной силе. По результатам измерений определить отношение масс и отношение ускорений. Полученные результаты сравнить. Следствие (3) проверяется при движении системы тел под действием силы тяжести.
Если на правый груз C2, движущийся вниз, поместить перегрузок массой m0, то на систему тел будет действовать сила, равная силе тяжести m0g перегрузка. Движение будет равноускоренным с ускорением а1.
Общая масса системы
m1= 2M+m0, (9)
где M– масса груза.
Если на левый и правый грузы добавить перегрузки одинаковой массы m3, то результирующая сила не изменится. Однако, система будет двигаться с другим ускорением а2, поскольку изменилась движущая масса. Общая масса системы тел увеличилась на 2m3 и стала равной
m2= 2M+m0+2m3.(10)
Найдем отношение масс:
В обоих случаях система тел проходит равноускоренно одинаковый путь, следовательно
Из равенства (12) найдем отношение ускорений: