- •Vііі. Загальні вказівки про порядок виконання лабораторних робіт
- •§1. Підготовка та виконання
- •§2. Вимоги до звіту і захисту
- •§3. Основні правила техніки безпеки під час роботи в лабораторії
- •Основні правила техніки безпеки при роботі з приладами, які живляться від електричної мережі
- •Після закінчення роботи
- •Похибки фізичних вимірювань та математична обробка результатів експериментальних досліджень.
- •§ 1. Фізичні вимірювання та їх класифікація.
- •§ 2. Похибки фізичних вимірювань та їх класифікація.
- •§ 3.Визначення похибок прямих вимірювань фізичних величин.
- •§ 4. Оцінка похибок непрямих вимірювань.
- •§ 5.Математична обробка результатів фізичних вимірювань.
- •§ 6. Порядок виконання математичної обробки експериментальних результатів.
- •Лабораторна робота № 1 Прямі і непрямі виміри та визначення їх похибок
- •I. Прості фізичні виміри
- •Виміри штангенциркулем.
- •II. Прямі виміри, математична обробка результатів. Вимірювання і визначення похибки прямих вимірювань
- •III. Визначення густини тіла правильної геометричної форми.
- •Лабораторна робота № 2 визначення прискорення вільного падіння за допомогою машини атвуда
- •Лабораторна робота № 3 визначення швидкості кулі за допомогою балістичного крутильного маятника
- •Лабораторна робота № 4 визначення пружного і непружного ударів двох куль
- •Лабораторна робота № 5 визначення моменту інерції маятника максвелла
- •Лабораторна робота № 6 визначення моменту інерції тіла за допомогою маятника обербека.
- •Лабораторна робота № 7 визначення моменту інерції і моменту імпульсу гіроскопа
- •Лабораторна робота № 8 визначення коефіцієнта тертя кочення за допомогою похилого маятника
- •Лабораторна робота № 9 визначення густини твердих тіл і рідин
- •І. Визначення густини твердих тіл методом гідростатичного зважування
- •Іі. Визначення густини рідини за допомогою пікнометра
- •Лабораторна робота № 10 визначення коефіцієнту в’язкості рідини методом стокса
- •Лабораторна робота № 11 Визначення модуля Юнга тонкої дротини
- •Лабораторна робота № 12 Визначення моменту інерції та модуля зсуву тонкої дротини
- •Лабораторна робота № 13 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного і оборотного маятників
- •Лабораторна робота № 14 Визначення швидкості звуку в повітрі методом резонансу
- •Лабораторна робота № 15 Визначення швидкості звуку в стержні методом Кундта
- •Лабораторна робота № 16 Експериментальна перевірка рівняння Бернуллі
Основні правила техніки безпеки при роботі з приладами, які живляться від електричної мережі
При роботі в лабораторії механіки, як і в інших лабораторіях, багато приладів та джерел випромінювання живляться від електричної мережі змінного струму напругою 220В. Тому в таких лабораторіях необхідно виконувати такі правила електробезпеки:
необхідно пам’ятати, що струм з параметрами вище 12 В і 30 мА являє собою небезпеку для життя людини;
при збиранні електричного кола джерело струму слід вмикати в останню чергу;
наявність напруги в колі можна перевіряти лише приладами або показниками напруги;
не торкатись до елементів електричних кіл без ізоляції, що знаходяться під напругою;
категорично забороняється робити зміни в схемах, якщо вони ввімкнені в мережу;
не робити заміни запобіжників до відключення приладу від джерела живлення;
при надмірному нагріванні ізоляції (чи виникненні смороду) негайно відключити прилад від джерела живлення;
помітивши несправність в приладі, що перебуває під напругою, необхідно негайно відключити його від джерела живлення;
забороняється залишати без нагляду ввімкнену схему або прилад;
у випадку ураження струмом необхідно негайно відключити електропостачання, щоб звільнити ураженого від дії струму, і одразу ж сповістити про це в медпункт.
Після закінчення роботи
1. Вимкнути всі електроприлади і схеми, після цього приступити до їх розбирання.
2. Привести в порядок робоче місце.
3. Здати лаборантові допоміжні вимірювальні прилади та об’єкти вимірювання.
Похибки фізичних вимірювань та математична обробка результатів експериментальних досліджень.
§ 1. Фізичні вимірювання та їх класифікація.
Фізика – одна з найважливіших галузей сучасного природознавства, і є дослідною наукою. Експеримент становить невід’ємну частину будь – якого фізичного дослідження.
Як відомо, експеримент має вирішальне значення для пізнання навколишнього матеріального світу. Фізичний експеримент, відтворює явища природи в штучних (лабораторних) умовах і супроводжується кількісними вимірюваннями фізичних величин.
Фізичні величини – це характеристики процесів і властивостей матеріальних об’єктів, що визначаються кількісно за допомогою засобів вимірювання.
“Наука починається з того часу, коли починають вимірювати” (Д.І.Менделєєв).
Виміряти фізичну величину – це значить порівняти її з іншою, однорідною величиною, прийнятою за одиницю вимірювання.
Фізичне вимірювання – це операція знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.
Вимірювання поділяються на статичні та динамічні.
Статичні вимірювання – це вимірювання, при яких величина матеріального об’єкту залишається під час експерименту незмінною. У противному разі вимірювання називають динамічним.
В залежності від природи вимірюваної величини, особливостей проведення експерименту застосовують такі методи вимірювань:
Метод безпосередньої оцінки, при якому вимірюють числові значення фізичної величини, безпосередньо по шкалі приладу;
Метод порівняння, при якому використовується еталонний матеріальний об’єкт, фізичні характеристики якого відомі, наприклад визначення густини рідини методом пікнометра;
Нульовий або компенсаційний метод, при якому дія вимірюваної величини компенсується дією відомої величини, наприклад: визначення ЕРС джерела струму методом компенсації;
Метод заміщення, при якому вимірювана величина заміщається рівновеликою відомою величиною, наприклад: вимірювання електричних опорів за допомогою магазину опорів;
Метод збірностей, при якому ряд позначок або сигналів, що відповідає вимірюваній величині, зіставляють з рядом позначок і сигналів, що стосується відомої величини, наприклад в інструментах з ноніусами і т.д.
Фізичні вимірювання з точки зору загальних прийомів, математичних операцій, за допомогою яких визначають результат, поділяються на прямі (безпосередні), непрямі (посередні) і сукупні.
У навчальних лабораторіях використовуються два типа вимірювань:
1. Пряме (безпосереднє) вимірювання – це вимірювання, при якому вимірювана фізична величина знаходиться безпосередньо за допомогою вимірювального приладу.
Наприклад, вимірювання лінійних розмірів тіла за допомогою лінійки, штангенциркуля, мікрометра: маси тіла – за допомогою зважування на рівноплечих терезах; часу – секундоміром.
2. Непряме (посереднє) вимірювання – це вимірювання, при якому числове значення фізичної величини знаходиться за допомоги розрахункової формули, що являється функцією інших величин, одержаних безпосередньо з досліду. Наприклад, визначення густини твердого тіла правильної геометричної форми:
, ,