Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Д4341_2012 В.В. Курепин ФИЗИКА ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО МЕХАНИКЕ

.pdf
Скачиваний:
140
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
1.34 Mб
Скачать

Окончание табл. П 6

 

Единица измерения

 

 

 

 

 

Физическая величина

Наименование

Обозначение

 

 

 

 

 

 

русское

междуна-

 

 

 

родное

Мощность

ватт

Вт

W

 

 

 

 

Объем, вместимость

кубический метр

м3

m3

Период

секунда

с

s

 

 

 

 

Плотность

килограмм

кг/м3

kg/m3

 

 

на кубический метр

 

 

Площадь

квадратный метр

м2

m2

Работа

джоуль

Дж

J

 

 

 

 

Сила

ньютон

Н

N

 

 

 

 

Скорость

метр в секунду

м/с

m/s

 

 

 

 

Угловая скорость

радиан в секунду

рад/с

rad/s

 

 

 

 

Угловое ускорение

радиан на секунду

рад/с2

rad/s2

 

 

в квадрате

 

 

Удельный объем

кубический метр

м3/кг

m3/kg

 

 

на килограмм

 

 

Ускорение

метр на секунду

м/с2

m/s2

 

 

в квадрате

 

 

Частота вращения

секунда в минус первой

с–1

s–1

 

 

степени

 

 

Частота периодического

герц

Гц

Hz

процесса

 

 

 

Энергия

джоуль

Дж

J

 

 

 

 

91

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П 7

 

Десятичные кратные и дольные приставки и множители

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приставка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиме-

 

Обозначение

Множитель

 

 

Пример

 

нование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

русское

международное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экса

 

Э

E

1018

1

Эм = 1018 м

 

Пета

 

П

P

1015

1

Пм = 1015 м

 

Тера

 

Т

T

1012

1

Тм = 1012 м

 

Гига

 

Г

G

109

1

Гм = 109 м

 

Мега

 

М

M

106

1

Мм = 106 м

 

Кило

 

к

k

103

1

км = 103 м

 

Гекто

 

г

h

102

1

гм

= 102 м

 

Дека

 

да

da

101

1

дам = 101 м

 

Жеци

 

д

d

10–1

1

дм

= 10–1 м

 

Санти

 

с

c

10–2

1

см

= 10–2 м

 

Милли

 

м

m

10–3

1

мм = 10–3 м

 

Микро

 

мк

μ

10–6

1

мкм = 10–6 м

 

Нано

 

н

n

10–9

1

нм = 10–9 м

 

Пико

 

п

p

10–12

1

пм = 10–12 м

 

Фемто

 

ф

f

10–15

1

фм = 10–15 м

 

Атто

 

а

a

10–18

1

ам = 10–18 м

 

П р и м е ч а н и е. Приставку или ее обозначение следует писать слитно с наименованием единицы, к которой она присоединяется, или с ее обозначением.

Присоединение двух и более приставок подряд не допускается.

Кратные и дольные единицы должны выбираться таким образом, чтобы числовые значения величины находились в диапазоне от 0,1 до 1000. (Выбор десятичной кратной или дольной единицы диктуется прежде всего удобством ее применения.)

Для уменьшения вероятности ошибок при расчетах десятичные кратные и дольные единицы рекомендуется подставлять только в конечный результат, а в процессе вычислений все величины выражать в единицах СИ, заменяя пристав-

ки множителями 10n .

92

Таблица П 8

Основные физические постоянные (округленные значения)

Величина

Обозначение

Значение величины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость света в вакууме

c

3,00 10

8

м/с

 

 

Магнитная постоянная

μ0

 

 

 

4 π 107 Гн/м

 

 

Электрическая постоянная

ε0

8,85 1012 Ф/м

 

Гравитационная постоянная

γ

6,67 10

11

Н

2

 

2

Постоянная Планка

h

 

 

 

 

м /кг

 

6,63 1034 Дж с

 

 

h

1,055 1034 Дж с

 

Элементарный электрический заряд

e

1,60

10

19

Кл

 

 

Комптоновская длина волны электрона

ΛК

 

 

 

 

 

2,43 1012 м

 

 

Постоянная Ридберга

R

1,097 107 м–1

 

 

Число Авогадро

NА

6,02 1023 моль–1

 

Универсальная газовая постоянная

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,31 Дж/(моль К)

 

Постоянная Больцмана

k

1,38 1023 Дж/К

 

Постоянная Стефана–Больцмана

σ

5,67 10

8

 

 

 

 

2

4

Боровский радиус

a0

 

 

 

Вт/(м

К )

0,529 1010 м

 

 

Энергия ионизации атома водорода

Ei

2,18 1018 Дж

 

 

 

 

(13,6

 

эВ)

 

 

93

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Стенд лаборатории механики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Лабораторная работа № 1.1. Измерение плотности твердых

 

тел простейшей формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Лабораторная работа № 1.2. Измерение объема твердых тел

 

простейшей формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

Лабораторная работа № 2.1. Исследование равноускоренно-

 

го прямолинейного движения каретки с шайбами . . . . . . . . . .

21

Лабораторная работа № 2.2. Исследование равноускоренно-

 

го вращательного движения крестовины . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Лабораторная работа № 3.1. Определение коэффициентов

 

трения покоя и скольжения пары «ступица – тормозная колод-

 

ка» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

Лабораторная работа № 3.2. Определение эффективной мас-

 

сы крестовин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

Лабораторная работа № 4.1. Определение момента инерции

 

вращающейся крестовины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55

Лабораторная работа № 4.2. Определение момента инерции

 

крестовины при различном расположении грузов. . . . . . . . .

62

Лабораторная работа № 5.1. Исследование колебаний физи-

 

ческого маятника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70

Приложение 1. Оформление отчета по лабораторной работе

78

Приложение 2. Правила построения и обработки графиков . .

79

Приложение 3. Правила представления результатов измере-

 

ний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

85

Приложение 4. Справочные материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

90

95

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики».

ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ

Институт холода и биотехнологий является преемником СанктПетербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий (СПбГУНиПТ), который в ходе реорганизации

(приказ

Министерства

образования и науки

Российской

Федерации

№ 2209

от 17 августа

2011г.) в январе 2012

года был

присоединен

к Санкт-Петербургскому национальному исследовательскому университету информационных технологий, механики и оптики.

Созданный 31 мая 1931года институт стал крупнейшим образовательным и научным центром, одним их ведущих вузов страны в области холодильной, криогенной техники, технологий и в экономике пищевых производств.

В институте обучается более 6500 студентов и аспирантов. Коллектив преподавателей и сотрудников составляет около 900 человек, из них 82 доктора наук, профессора; реализуется более 40 образовательных программ.

Действуют 6 факультетов:

холодильной техники;

пищевой инженерии и автоматизации;

пищевых технологий;

криогенной техники и кондиционирования;

экономики и экологического менеджмента;

заочного обучения.

За годы существования вуза сформировались известные во всем мире научные и педагогические школы. В настоящее время фундаментальные и прикладные исследования проводятся по 20 основным научным направлениям: научные основы холодильных машин и термотрансформаторов; повышение эффективности холодильных установок; газодинамика и компрессоростроение; совершенствование процессов, машин и аппаратов криогенной техники; теплофизика; теплофизическое приборостроение; машины, аппараты и системы кондиционирования; хладостойкие стали; проблемы прочности при низких температурах; твердотельные преобразователи энергии; холодильная обработка и хранение пищевых продуктов; тепломассоперенос в пищевой промышленности; технология молока и молочных продуктов; физико-химические, биохимические и микробиологические основы переработки пищевого сырья; пищевая технология продуктов из растительного сырья; физико-химическая механика и тепло- и массообмен; методы управления технологическими процессами; техника пищевых производств и торговли; промышленная экология; от экологической теории к практике инновационного управления предприятием.

В институте создан информационно-технологический комплекс, включающий в себя технопарк, инжиниринговый центр, проектноконструкторское бюро, центр компетенции «Холодильщик», научнообразовательную лабораторию инновационных технологий. На предприятиях холодильной, пищевых отраслей реализовано около тысячи крупных проектов, разработанных учеными и преподавателями института.

Ежегодно проводятся международные научные конференции, семинары, конференции научно-технического творчества молодежи.

Издаются журнал «Вестник Международной академии холода»

иэлектронные научные журналы «Холодильная техника и кондиционирование», «Процессы и аппараты пищевых производств», «Экономика и экологический менеджмент».

Ввузе ведется подготовка кадров высшей квалификации в аспирантуре и докторантуре по 11 специальностям.

Действуют два диссертационных совета, которые принимают к защите докторские и кандидатские диссертации.

Вуз является активным участником мирового рынка образовательных

инаучных услуг.

www.ihbt.edu.ru

www.gunipt.edu.ru

Курепин Виталий Васильевич

ФИЗИКА ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО МЕХАНИКЕ

Учебно-методическое пособие

Редактор

Л.Г. Лебедева Т.Г. Смирнова

Компьютерная верстка

Е.В. Куслиева, Н.В. Гуральник

Подписано в печать 31.10.2012. Формат 60×84

1/16

Усл. печ. л. 5,81. Печ. л. 6.25. Уч.-изд. л.

6,0

Тираж 250 экз. Заказ № 295 С 208

 

НИУ ИТМО. 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., 49 ИИК ИХиБТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9