- •Федеральное агентство по образованию
- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1 обработка результатов измерений, на примере задачи определения объема цилиндра
- •Порядок выполнения работы
- •Приложение к лабораторной работе №1 Измерение штангенциркулем
- •Измерение микрометром
- •Лабораторная работа № 2 изучение свободных колебаний пружинного маятника
- •Теоретические сведения
- •Описание установки, метод определения
- •Порядок выполнения работы
- •1.Определение коэффициента жесткости пружины
- •2. Установление зависимости периода колебаний от массы маятника
- •Лабораторная работа №3 определение параметров влажного воздуха
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки и метода определения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 закон сохранения энергии – пружинная пушка
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 свободное падение
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 измерение моментов инерции. Теорема штейнера
- •Краткие теоретические сведения
- •Момент инерции тела относительно оси
- •Момент силы относительно оси
- •Момент импульса тела относительно оси вращения
- •Основной закон динамики для вращательного движения
- •Порядок выполнения работы эксперименты с поворотным столом
- •1. Момент инерции ненагруженного стола
- •2. Определение моментов инерции различных тел
- •3. Теорема штейнера
- •4. Измерение момента инерции с помощью пружин известной жесткости (эксперименты на шкиве стойки стола)
- •Лабораторная работа № 7 определение отношения Ср/Сv для воздуха по клеману-дезорму
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода определения Ср/Сv
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты
- •Лабораторная работа № 8 определение вязкости воздуха по истечению из капилляра
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты
- •Лабораторная работа №9 определение коэффициента вязкости жидкости методом стокса
- •Описание метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №10 определение коэффициента теплового расширения твёрдых тел
- •Краткие теоретические сведения
- •Устройство прибора
- •Работа с прибором
- •Определение коэффициента теплового расширения
- •Лабораторная работа № 11 физический маятник
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки и метода определения
- •Порядок выполнения работы
- •Определение приведенной длины физического маятника (по графику)
- •Лабораторная работа №12 определение упругости пружин и систем пружин. Колебания тела на пружине. Вращательные колебания
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Определение упругости пружин и систем пружин
- •Контрольный эксперимент
- •2. Колебания тела на пружине
- •3. Вращательные колебания
- •Контрольный эксперимент
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты.
Порядок выполнения работы
1. Установить стержень с отверстиями на шкиве стойки так, чтобы центр масс стержня не лежал на оси шкива.
2. Для устранения паразитных колебаний на ось шкива надеть пластмассовую втулку-фиксатор, прижимающую стержень к шкиву.
3. Установить на измерительной системе ИСМ-2 тумблеры: «0,1мс/мс/0,01мс» в положение «мс» (измерение времени с точностью до 1 мс), «1/2» в положение «1», «однокр/цикл» в положение «однокр». Обнуление счет-чика и подготовка его к измерению времени производится кнопкой «готов».
4. Измерить зависимость периода колебаний от положения точки подвеса. Для этого в каждом положении маятника 3 раза измерить время 5 колебаний – t5, найти среднее значение времени и затем определить период колебаний. Для измерения времени 5 колебаний нужно:
отклонить маятник от вертикали на небольшой угол;
отпуская маятник, одновременно нажать кнопку «ручн»;
после истечения 5 колебаний вновь нажать кнопку «ручн». Счетчик покажет время 5 колебаний в миллисекундах;
для проведения повторного опыта счетчик обнулить кнопкой «готов».
Отсчет координаты х точки подвеса удобно вести от центра крайнего отверстия. Отверстия следуют с шагом 20 мм с погрешностью ±0,2 мм. Центр масс распо-ложен на расстоянии 160 мм от крайнего отверстия. При переходе точки подве-са через центр масс маятник переворачивается. Отверстие, совпадающее с центром масс, пропускается, так как при совпадении точки подвеса с центром масс колебаний не происходит. Результаты представить в таблице 11.1.
5. Построить график зависимости периода колебаний от координаты точки подвеса.
У к а з а н и е. Рекомендуемый масштаб по оси х: 2 см в 1 см; по оси Т: 100 мс в 2 см.
6. Найти пары точек подвеса по разные стороны от центра масс и несимметричные относительно центра масс, соответствующие одинаковым периодам. Расстояние h между этими точками равно приведенной длине маятника. Оно связано с периодом колебаний соотношением
Т2 = 42h/g,
что позволяет определить ускорение свободного падения.
Результаты, найденные из графика занести в таблицу 11.2.
Таблица 11.1
х, см |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
L, см |
16 |
14 |
12 |
10 |
8 |
6 |
4 |
2 |
t5, мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
< t5 >, мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т, мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х, см |
19 |
21 |
23 |
25 |
27 |
29 |
31 |
33 |
L, см |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
t5 , мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
< t5 >, мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т, мс |
|
|
|
|
|
|
|
|