- •Київський національний університет
- •Технологій та дизайну
- •Методичні вказівки до лабораторних робіт
- •«Фізичні основи механіки. Коливання та хвилі»
- •Методичні вказівки до лабораторних робіт з механіки, механічних коливань та хвиль. Вступ
- •І.Фізичні вимірювання та похибки.
- •2. Статистична обробка масиву результатів n прямих вимірювань.
- •Остаточно результат прямого вимірювання записується, наприклад, у вигляді
- •3. Обробка результатів експерименту при посередніх вимірюваннях.
- •Правила побудови графічних залежностей фізичних величин.
- •4.1. Побудова графіків експериментальних залежностей.
- •4.2.Застосування метода найменших квадратів для знаходження виду математичної залежності між фізичними величинами.
- •Розглянемо схему використання мнк для випадку лінійної залежності між фізичними величинами х (аргумент) та y (функція), що має вигляд
- •Лабораторна робота №1 Визначення густини речовини тіла правильної геометричної форми
- •В лабораторній роботі знаходиться об'єм тіла правильної геометричної форми – циліндра, шляхом вимірювання його висоти h і діаметра d , з наступним обчисленням об'єму за формулою
- •Хід виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №2 Перевірка закону збереження імпульсу і визначення коефіцієнта відновлення енергії
- •Хід виконання роботи Пружне зіткнення куль.
- •9. Методика обробки результатів вимірювання
- •Лабораторна робота №3 Вивчення динаміки обертового руху
- •Лабораторна робота № 4 Визначення моменту інерції тіла методом крутильних коливань Мета роботи
- •Момент інерції обчислюють за робочою формулою
- •Хід виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Література
- •Лабораторна робота № 40
- •Хід виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 41-1. Дослідження фізичного маятника Мета роботи.
- •Вільні згасаючі коливання мають своїми характеристиками
- •Добротність коливальної системи за визначенням є відношення її енергії в деякий момент часу до втрат енергії за проміжок часу, що дорівнює періоду коливань
- •Лабораторна робота № 43 Визначення швидкості звуку та сталої адіабати у повітрі Мета роботи: Визначити
- •Використання Excel: Розрахунок швидкості звуку та значення сталої адіабати для повітря провести методом найменших квадратів за формулами (2.43) і (5.43) у Excel, поклавши в (5.43) , а в (2.43).
- •Використання Excel: Розрахунок швидкості звуку та значення сталої адіабати для повітря провести методом найменших квадратів за формулами (2.43) і (6.43) у Excel, поклавши в (6.43) , а в (2.43).
- •Контрольні питання
Хід виконання роботи Пружне зіткнення куль.
1. Включити «Блок керування та індикації» натисканням кнопки «Мережа (Сеть)»;
2. Натиснути кнопку«Сброс» аби встановити на цифровому табло нульові покази;
3. Поставити кнопку «Пуск» у виключений стан (відтиснуто) при цьому включається електромагніт;
4. Перевірити початкове положення куль (установка нулів), провести їх центрування, у результаті якого поверхні куль повинні дотикатися, а їхні центри лежати на одній горизонталі в площині дуги шкального пристою;
5.
Відхилити
кулю маси
на кут
і зафіксувати її положення електромагнітом.
6. Натиснути кнопку «Пуск», розімкнувши коло живлення електромагніта, і вимірити значення кутів ' і , на які відхиляться кульки після удару та тривалость удару t .
Ці виміри повторити не менше 7 разів. Отримані результати записати в Таблицю 1.2
7. Розрахувати середньоарифметичні значення кутів відхилення куль
і часу
зіткнення
та їх межі довірчіх інтервалів як
результати прямих вимірів. Результати
розрахунків занести в Таблицю 1.2
УВАГА!
При розрахунках
треба мати на увазі, що величини
в розрахункових формулах (19.40 – 28.40),
необхідно підставляти врадіанах.
Таблиця 1.2
|
№ п/п |
α |
α' |
β |
t (сек.) |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
.......... |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Δх |
|
|
|
|
|
Q |
| |||
|
ΔQ |
| |||
|
R |
| |||
|
ΔR |
| |||
|
К |
| |||
|
ΔК |
| |||
|
F |
| |||
|
ΔF |
| |||
8..За результатами вимірювань розрахувати значення імпульсу системи до Q і після удару R, величину коефіцієнта відновлення енергії К, середньої сили взаємодії F та межі їх довірчіх інтервалів. Результати розрахунків занести в Таблицю 1.
9. Методика обробки результатів вимірювання
Використання Excel: Використовуючи програми СРЗНАЧ() та СТАНДОТКЛОНП () Excel розрахувати середні значення величин K, Q, R та їхні границі довірчого інтервалу.
Використання Мсad: Приклад використання Мсad для знаходження величин K, R, Q та їх довірчих інтервалів наведений в методичному посібнику 6.2.
Висновок
щодо виконання закону збереження
імпульсу може бути одержаний із
порівняння величин Q
та
R.
Із закону збереження імпульсу випливає,
що при пружному зіткненні повинна
дотримуватися рівність величин Q
та R.
Використавши результати розрахунків,
перевіримо вірність цього співвідношення.
Д

та інтервал
.
Співвідношення Q
=
R
будемо вважати вірним, якщо довірчі
інтервали перекриваються (див.Рис.2.2),
тобто перекриваються області, в яких
знаходяться істині значення виміряних
величин із заданою імовірністю
(довірчою).
Контрольні запитання.
Дайте визначення системи відліку, вектора положення тіла, переміщення, шляху, системи координат, точкового тіла.
Дайте визначення вектора швидкості, його напряму та величини.
Дайте визначення вектора прискорення та його тангенціальної та нормальної складових.
Дайте визначення поняттю енергія, кінетична та потенційна енергія, механічна енергія.
Застосуйте закон збереження імпульсу та енергії до пружного і не пружного центрального удару двох куль і знайдіть швидкості куль після удару.
У чому полягає зміст поняття «коефіцієнта відновлення енергії»? Оцініть його величину у випадку пружного і не пружного ударів куль.
ЛІТЕРАТУРА
1.2. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: Навчальний посібник. –Т. 1.: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Техніка, 1999. – 536 с.
2.2. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Вища школа, 1993. – 431 с.
Загальна фізика. Лабораторний практикум: Навч. посібник за заг.ред. І.Т. Горбачука. – К.: Вища школа, 1992. – 509 с.
4.2. Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Т. І. Механика. – М.: Наука, 1989. – 576 с.
5.2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2000. – 478 с.
6.2..Опрацювання результатів вимірювання при виконанні лабораторних робіт фізичного практикума з використанням математичної системи Mcad. (Методичні вказівки до лабораторного практикуму для студентів усіх спеціальностей) . А.О.Потапов, А.І.Мотіна. - К.: КНУТД, 2004.- 112 с.
