- •Фізичний практикум з механіки та молекулярної фізики
- •§1. Рекомендації з вимірювання фізичних величин та загальні правила роботи у фізичних лабораторіях 9
- •§2. Лабораторні роботи з механіки 35
- •§ 4. Довідникові матеріали з механіки та молекулярної фізики 223
- •§1. Рекомендації з вимірювання фізичних величин та загальні правила роботи у фізичних лабораторіях
- •1.1. Визначення похибок вимірювань
- •1.1.1. Абсолютні та відносні похибки
- •1.1.2. Прямі та непрямі вимірювання
- •1.1.3. Систематичні та випадкові похибки
- •1.1.3.1. Систематичні похибки
- •1.1.3.2. Випадкові (статистичні) похибки
- •1.2. Рекомендації щодо обробки результатів вимірювань та їхнього запису
- •1.2.1. Правила запису результатів
- •1.2.2. Правила визначення похибки прямих вимірювань
- •Коефіцієнти Стьюдента tp
- •Кількість вимірювань п, що гарантує величину обраної частки випадкової помилки
- •1.2.3. Визначення похибки непрямих вимірювань
- •Формули для оцінки похибок результату непрямого вимірювання
- •Різноманітних фізичних явищ. В ній також наведено вирази для розрахунків абсолютної та відносної похибок для цих функціональних залежностей.
- •1.3. Графічне представлення експериментальних результатів
- •1.3.1. Правила побудови графіків
- •1.3.2. Метод найменших квадратів
- •1.4. Правила поведінки студентів у фізичних лабораторіях
- •1.5. Правила оформлення лабораторного журналу
- •Лабораторний журнал
- •З Фізичного практикуму
- •Студента групи тп-11 фтф
- •Сидоренка Володимира
- •1.6. Зразок звіту про виконання лабораторної роботи
- •§2. Лабораторні роботи з механіки
- •2.1. Лабораторна робота «Вивчення рівноприскореного руху та визначення величини прискорення вільного падіння на машині Атвуда»
- •3. Порядок виконання роботи
- •2.2. Лабораторна робота «Дослідження закону збереження енергії та визначення моменту інерції механічного тіла відносно фіксованої осі обертання за допомогою маятника Максвела»
- •1.1. Робота з приладом
- •1.2. Параметри маятника
- •3. Порядок виконання роботи
- •2.3. Лабораторна робота «Визначення прискорення сили тяжіння за допомогою фізичного та математичного маятників»
- •2.4. Лабораторна робота «Визначення моментів інерції твердого тіла за допомогою обертового маятника»
- •3. Порядок виконання роботи
- •2.5. Лабораторна робота «Визначення коефіцієнтів тертя за допомогою похилого маятника»
- •3. Порядок виконання роботи
- •2.6. Лабораторна робота «Визначення швидкості польоту тіла за допомогою балістичного маятника»
- •2.1. Короткі теоретичні відомості
- •2.2. Порядок виконання роботи
- •3.1. Короткі теоретичні відомості
- •3.2. Порядок виконання роботи
- •2.7. Лабораторна робота «Вивчення особливостей руху гіроскопа»
- •4. Порядок виконання роботи
- •2.8. Лабораторна робота «Вивчення будови терезів та техніки зважування»
- •2.9. Лабораторна робота «Вивчення основного закону динаміки обертального руху на хрестовому маятнику Обербека»
- •2.10. Лабораторна робота «Визначення роботи деформації, коефіцієнта відновлення, часу та сили взаємодії тіл при ударі»
- •2.11. Лабораторна робота «Вивчення вимушених механічних коливань»
- •2.12. Лабораторна робота «Вивчення параметричних механічних коливань»
- •3. Порядок виконання роботи
- •§3. Лабораторні роботи з молекулярної фізики
- •3.1. Лабораторна робота «Визначення довжини вільного пробігу та ефективного діаметра молекул повітря»
- •1. Ознайомлення з основами теорії стаціонарних процесів перенесення
- •2. Опис лабораторного устаткування
- •3. Порядок виконання роботи
- •4. Обробка отриманих результатів вимірювань
- •5. Представлення здобутих результатів
- •3.2. Лабораторна робота «Визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини методом Стокса»
- •1. Короткі теоретичні відомості про стаціонарні явища перенесення
- •2. Визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини
- •3. Опис лабораторного устаткування
- •4. Порядок виконання роботи
- •5. Обробка отриманих результатів вимірювань
- •6. Представлення здобутих результатів
- •3.3. Лабораторна робота «Визначення відношення величин теплоємностей газу за умов сталого тиску та сталого об’єму»
- •1. Короткі теоретичні відомості
- •2. Визначення коефіцієнта Пуассона
- •3. Порядок виконання роботи
- •4. Обробка здобутих результатів вимірювань
- •5. Представлення здобутих результатів
- •3.4. Лабораторна робота «Визначення вологості повітря»
- •1. Короткі теоретичні відомості.
- •2. Визначення вологості повітря методом психрометра
- •3. Опис приладу та вимірювання відносної вологості повітря
- •4. Порядок виконання роботи
- •3.5. Лабораторна робота «Визначення швидкості звуку у повітрі інтерференційним методом»
- •1. Ознайомлення з основами теорії поширення звуку
- •2. Опис лабораторного обладнання
- •3. Порядок виконання роботи
- •4. Обробка здобутих результатів вимірювань
- •5. Представлення здобутих результатів
- •3.6. Лабораторна робота «Визначення коефіцієнта теплопровідності металів»
- •1. Ознайомлення з основами класичної теорії теплопровідності
- •2. Теоретичне обґрунтування методики експерименту
- •3. Опис лабораторної установки
- •4. Порядок виконання роботи
- •5. Обробка здобутих результатів вимірювань
- •6. Представлення здобутих результатів
- •3.7. Лабораторна робота «Визначення питомої теплоємності твердих тіл методом адіабатичного калориметра»
- •1. Короткі теоретичні відомості
- •2. Опис лабораторного обладнання
- •3. Порядок виконання роботи
- •3.8. Лабораторна робота «Визначення коефіцієнтів пружності при поздовжній та поперечній деформаціях»
- •1. Короткі теоретичні відомості
- •2. Опис лабораторної установки для визначення модуля Юнга
- •3. Порядок виконання роботи з визначення модуля Юнга
- •4. Визначення модуля зсуву g
- •5. Опис лабораторної установки з визначення модуля зсуву
- •6. Порядок виконання роботи з визначення величини g
- •3.9. Лабораторна робота «Вимірювання тиску газу в вакуумній камері, що відкачується форвакуумним насосом»
- •1. Короткі теоретичні відомості
- •1.3. Манометри, що вимірюють низький тиск
- •1.4. Вакуумметр віт-2 (призначення та правила роботи)
- •1.5. Вакуумметр термопарний
- •3. Порядок виконання роботи
- •3.2. Вимикання установки та вимірювання натікання газу до вакуумного балону
- •3.10. Лабораторна робота «Визначення питомої теплоти пароутворення води»
- •1. Короткі теоретичні відомості
- •2. Опис лабораторної установки
- •3. Порядок виконання роботи
- •3.11. Лабораторна робота «Визначення питомої теплоти плавлення олова та побудова діаграми стану оловосвинець»
- •1. Короткі теоретичні відомості
- •2. Опис установки
- •3. Визначення питомої теплоти плавлення олова
- •4. Оцінка похибки вимірювання
- •5. Побудова діаграми стану системи оловосвинець
- •§ 4. Довідникові матеріали з механіки та молекулярної фізики
- •4.10. Густина рідин (, кг/м3)
- •4.11. Термодинамічні сталі газів (за нормальних умов): молярна маса, показник адіабати, коефіцієнт теплопровідності, коефіцієнт внутрішнього тертя,, діаметр молекул d
- •4.12. Сталі Ван-дер-Ваальса
- •4.17. Коефіцієнти теплопровідності, температура та питома теплота плавлення твердих тіл
- •4.18. Пружні сталі твердих тіл (величини вказаних коефіцієнтів пружності сильно залежать від технології виготовлення, наявності домішок таке інше )
- •4.19. Граничні коефіцієнти для твердих тіл та води
- •4.21. Коефіцієнти тертя ковзання
- •4.22. Коефіцієнти тертя кочення,, см
- •4.23. Швидкість звуку в газах
- •4.24. Швидкість звуку у повітрі при різних температурах
- •4.24. Швидкість звуку у рідинах
- •4.27. Психрометрична таблиця відносної вологості повітря
- •Список літератури
- •Предметний покажчик
4.17. Коефіцієнти теплопровідності, температура та питома теплота плавлення твердих тіл
Речовина |
Коефіцієнт теплопровідності |
Температура плавлення tпл, C |
Питома теплота плавлення |
Алюміній |
200,6 |
660,4 |
393 |
Залізо |
68,5 |
1535 |
277 |
Крига |
2,5 |
0 |
330÷335 |
Мідь |
384,0 |
1084,5 |
180÷213 |
Парафін |
0,21 |
54 |
150 |
Свинець |
34,7 |
327,5 |
24.3÷25 |
Срібло |
422,2 |
961,93 |
88 |
Ебоніт |
0,17 |
|
380 |
Алмаз |
|
3500 |
|
Вісмут |
|
271,44 |
|
Вольфрам |
|
3387 |
184.6 |
Золото |
293 |
1064,43 |
66.2÷67 |
Іридій |
|
2447 |
|
Кальцій |
|
839 |
|
Латунь |
|
1000 |
|
Магній |
|
648.8 |
344÷370 |
Нікель |
|
1455 |
|
Ртуть |
7,9 |
38.862 |
12 |
Ефір |
0,17 |
116.0 |
96.5÷113 |
Хлор |
|
101.0 |
188 |
Кисень |
|
218.4 |
13.8 |
Йод |
|
113.5 |
|
Титан |
|
1660 |
|
Хром |
|
1857 |
|
Молібден |
|
2617 |
|
Цезій |
|
28.4 |
|
Фехраль |
|
1460 |
|
Олово |
|
231.97 |
59 |
4.18. Пружні сталі твердих тіл (величини вказаних коефіцієнтів пружності сильно залежать від технології виготовлення, наявності домішок таке інше )
Матеріал |
Модуль Юнга, Е, ГПа |
Модуль зсуву, G, ГПа |
Коефіцієнт Пуассона, |
Алюміній |
61÷74 |
22÷26 |
0,33 |
Мідь |
100÷130 |
38÷47 |
0,31÷0,40 |
Свинець |
15÷17 |
5,4 |
0,44 |
Сталь |
200÷220 |
78÷81 |
0,28 |
Скло |
600 |
300 |
0,25 |
Залізо (коване) |
200÷220 |
69÷83 |
0,28 |
Чавун (сірий, білий) |
74÷176 |
49 |
0,23÷0,27 |
Латунь |
78÷98 |
26÷36 |
0,3÷0,4 |
Гетинакс |
10÷17 |
– |
|
Текстоліт |
1,4÷2,8 |
– |
– |
4.19. Граничні коефіцієнти для твердих тіл та води
Матеріал |
Межа міцності на розрив, , ГПа |
Коефіцієнт стискування , ГПа1 |
Алюміній |
9,839 |
0,014 |
Мідь |
9,849 |
0,007 |
Свинець |
0,196 |
0,022 |
Сталь |
49157 |
0,006 |
Скло |
0,5 |
0,025 |
Залізо (коване) |
3959 |
|
Чавун (сірий, білий) |
11,712,7 |
|
Латунь |
9,849 |
|
Вода |
– |
0,49 |
4.20. Деякі фізичні параметри рідин за температури t= 20C
Коефіцієнт поверхневого натягу на межі рідина-повітря коефіцієнт внутрішнього тертя, Пас; коефіцієнт об'ємного розширення , 104 K1; температури кипіння рідин tкип, C при P0=101325 Па; питома теплота утворення пари при температурах кипіння r, Дж/кг; коефіцієнт теплопровідності , Вт/(мК).
Рідина |
×103 |
×103 |
×106 |
tкип |
r×105 |
×102 |
Бензол |
30 |
0,673 |
124 |
80,2 |
3,94 |
– |
Вода |
72,6 |
1,005 |
21 |
100,0 |
22,6 |
60 |
Гліцерин |
66 |
1,480 |
50 |
290,0 |
– |
29 |
Олія рицинова |
36,4 |
970 |
– |
– |
– |
– |
Ртуть |
500,0 |
1,590 |
18 |
356,7 |
2,85 |
908 |
Спирт етиловий |
22,0 |
1,2 |
110 |
78,3 |
8,57 |
17 |