- •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
4.21. Коефіцієнти тертя ковзання
Матеріали |
Статичний коефіцієнт |
динамічний коефіцієнт | ||
без мастила |
із мастилом |
без мастила |
із мастилом | |
дерево по дереву |
0.4÷0.6 |
0.1 |
0.2÷0.5 |
0.07÷0.15 |
дуб по дубу: вздовж воло-кон; поперек волокон |
0.62 |
0.11 |
0.48 |
0.075 |
0.54 |
|
0.34 |
| |
метал – по дереву по металу |
0.5÷0.6 |
0.1÷0.2 |
0.3÷0.6 |
0.1÷0.2 |
0.3÷0.5 |
0.15 |
0.6 |
0.5 | |
сталь – по бронзі по кризі по сталі |
|
0.1÷0.15 |
|
0.07÷0.15 |
0.02÷0.03 |
|
0.015 |
| |
0.15÷0.25 |
0.11÷0.12 |
0.03÷0.09 |
0.05÷0.1 | |
чавун по чавуну |
|
0.16 |
0.15 |
0.08÷0.1 |
4.22. Коефіцієнти тертя кочення,, см
Ш. Кулон 1781 року експериментально здобув формулу для сили тертя кочення: Fтр=dN/r, де N – сила нормального тиску, r – радіус котка.
Матеріали |
, см |
сталеве колесо по дереву |
0.15÷0.25 |
сталеве колесо по сталевих рейках |
0.05 |
дерев’яний каток по дереву |
0.05÷0.08 |
дерево по сталі |
0.03÷0.04 |
кульковий підшипник кочення |
0.001÷0.004 |
роликовий підшипник кочення |
0.0025÷0.01 |
сталева кулька по сталі |
0.0005÷0.001 |
4.23. Швидкість звуку в газах
Газ |
Темпера-тура, С |
Швид-кість, м/с |
Газ |
Темпера-тура, С |
Швид-кість, м/с |
Азот |
0 |
334 |
Пара |
0 |
401 |
Азот |
300 |
487 |
Пара |
100 |
405 |
водень |
0 |
1284 |
Пара спирту |
0 |
230 |
гелій |
0 |
965 |
Пара ефіру |
0 |
179 |
0 |
316 |
Хлор |
0 |
206 |
4.24. Швидкість звуку у повітрі при різних температурах
Температура, С |
Швидкість, м/с |
Температура, С |
Швидкість, м/с |
150 |
216,7 |
100 |
263,7 |
50 |
299,3 |
20 |
318,8 |
10 |
325,1 |
0 |
331,5 |
+10 |
337,3 |
+20 |
343,1 |
+30 |
348,9 |
+50 |
360,3 |
+100 |
387,1 |
+500 |
557,3 |
4.24. Швидкість звуку у рідинах
рідина |
Темпера-тура, С |
Швид-кість, м/с |
Рідина |
Темпера-тура, С |
Швид-кість, м/с |
199 |
962 |
Бензин |
+17 |
1170 | |
розчин солі 20% |
+15 |
1650 |
Вода морська |
+20 |
1490 |
Вода |
0 |
1403 |
Вода важка |
+20 |
1400 |
Вода |
+20 |
1483 |
H2 |
256 |
1187 |
Вода |
+30 |
1510 |
He |
269 |
180 |
Вода |
+74 |
1555 |
Гас |
+20 |
2330 |
Вода |
+100 |
1543 |
Спирт |
+20 |
1180 |
гліцерин |
+20 |
1923 |
Ртуть |
+20 |
1450 |
Ефір |
+25 |
985 |
Свинець |
+330 |
1790 |
Олово |
+232 |
2270 |
O2 |
182,9 |
912 |
4.25. Швидкість звуку у твердих тілах при t=+20C
Речовина |
Швидкість, м/с |
Речовина |
Швидкість, м/с |
Діамант |
18350 |
Бетон |
4250÷5250 |
Графіт |
1470 |
Дуб |
4115 |
Кам’яна сіль |
4400 |
Цегла |
3600 |
Крига (-4 С) |
3980 |
Пробка |
430÷530 |
Сосна |
5030 |
Стеарин |
1380 |
Скло оптичне |
4450÷5220 |
Скло органічне |
2550 |
Шифер |
4510 |
Ебоніт |
2400 |
Алюміній |
6260 |
Дюралюміній |
6400 |
Залізо |
5850 |
Золото |
3200 |
Латунь |
4280÷4700 |
Мідь |
4700 |
Олово |
3320 |
платина |
3960 |
Свинець |
2160 |
Срібло |
3600 |
Цинк |
4170 |
Чавун |
3850 |