Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка по физике (механика) часть 1.doc
Скачиваний:
129
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
31.75 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Н. М. Моисеева

Общий физический практикум

Механика

Часть I

Методическое пособие

В

олгоград 2007

УДК 530.1

ББК 22.3

М74

Рецензенты:

Заведующий кафедрой Поволжской государственной академии телекоммуникаций, доктор физико-математических наук, профессор

А.Г. Глущенко

Печатается в авторской версии с готового оригинал-макета

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВолГУ

Моисеева Н.М.

Общий физический практикум. Механика. Часть I. [Текст]: методическое пособие / Н. М. Моисеева. – Волгоград: Издательство Волгоградского государственного университета, 2007.- 56 с.

Методическое пособие «Общий физический практикум. Механика» предназначено для студентов первого курса физического факультета. Приведены элементы теории ошибок. Практикум включает шестнадцать лабораторных работ. Первая часть содержит указания для выполнения пяти из них.

Текст указаний для каждой работы состоит из описания оборудования, теоретического материала, включающего постановку задачи и вывод основных уравнений, задание для выполнения измерений и обработки результатов, контрольные вопросы и ссылки на литературные источники для углубленного изучения материала.

УДК 530.1

ББК 22.3

М74

© Н. М. Моисеева, 2007

© Издательство Волгоградского

государственного университета, 2007

Содержание

Содержание 3

Цели общего физического практикума по механике 4

Элементы теории ошибок 5

Ошибки как неизбежные погрешности 5

Систематические погрешности 5

Случайные погрешности 6

Погрешности косвенных измерений 12

Построение графиков 14

Подбор эмпирической формулы методом наименьших квадратов 17

1. Механические измерения 24

Лабораторная работа №1. Механические измерения и Определение плотности тела 24

2. Динамика поступательного движения 29

Лабораторная работа №2. Изучение законов равно-ускоренного движения на примере машины Атвуда 29

Лабораторная работа №3. Изучение законов поступательного движения при наличии силы трения 35

3. Законы сохранения импульса и энергии 41

Лабораторная работа №4. Крутильный баллистический маятник 41

Лабораторная работа №5. Определение времени соударения шаров и модуля Юнга 49

Список литературы 56

Приложение. Таблица коэффициентов Стьюдента 56

Цели общего физического практикума по механике

Лабораторные работы по механике выполняются студентами на первом курсе. В ходе лабораторных занятий студент должен не только проводить экспериментальные исследования, но и обрабатывать их результаты. Для этого необходимо применять математический аппарат теории вероятностей и математической статистики – дисциплин, которые читаются на старших курсах. Это ставит студента-первокурсника в трудное положение: он вынужден пользоваться методами, в обоснованности которых ему еще не пришлось убедиться, принимать их без выводов, на веру. В данном пособии рассматриваются лишь основные моменты методов обработки результатов. Их доказательства выходят за рамки физического практикума и являются целью названных выше математических дисциплин. Кроме того, их обоснование преждевременно для первого курса. Одна из целей лабораторного практикума по механике состоит в том, чтобы студенты научились применять методы расчета погрешностей. Она должна быть достигнута уже в ходе первых двух работ, однако, не является главной. Практикум преследует в основном следующие цели:

  1. Научиться наблюдать физические явления. Наблюдение помогает развивать важное качество - физическую интуицию.

  2. Научиться работать с основными приборами. Для физика важно знать измерительные устройства, принципы работы и их области применимости.

  3. Научиться методам проведения измерений и техники эксперимента. Необходимо собирать установку, учитывать роль погрешностей, повышать точность измерений, а для этого учиться подбирать нужные приборы.

  4. Научиться планировать ход работы, организовывать свое рабочее место, соблюдать технику безопасности.