Выполнение работы

В лабораторной работе падение металлических шариков наблюдают в стеклянном цилиндре, наполненном глицерином. На цилиндре нанесены две горизонтальные метки, расположенные друг от друга на расстоянии (верхняя метка должна быть расположена ниже уровня жидкости на 5 - 8 см).

1. При помощи микрометра определяют диаметр шарика.

1. Сбрасывают шарик в глицерин, стараясь направить по оси цилиндра.

2. В момент прохождения шариком верхней метки включают секундомер и выключают его при прохождении шариком нижней метки. Определяют время прохождения шариком расстояния между метками.

3. С помощью масштабной линейки измеряют длину между метками.

4. Данные заносят в таблицу.

Rш	n	tc			V м/c	η пл∙с		Δη	Δ

Вычисления

1. Вычислить скорость падения шарика по формуле V = .

2. Рассчитать коэффициент внутреннего трения по формуле (6) для каждого шарика.

3. Вычислить абсолютную погрешность Δη по правилам оценки случайных погрешностей косвенных измерений.

4. Записать результат по формуле:

η = ± Δη

Контрольные вопросы

1. В чем суть явления внутреннего фения? Уравнения для этого явления. Физический смысл коэффициента внутреннего фения.

2. Как определяется коэффициент внутреннего фения методом Стокса?

3. Объясните смысл формулы Стокса.

4. Что такое градиент скорости?

5. Как объяснить, что с некоторого момента времени скорость движения тела в вязкой среде не меняется?

6. Как объяснить увеличение скорости с ростом температуры?

7. Почему в работе нужно брать шарики маленьких размеров?

Литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики: Учебное пособие. Т. 1. - М.: Наука, 1986.- 432 с.

Лабораторная работа № 9

Исследование электростатического поля

Введение

Всякий электрический заряд окружен электрическим полем. Электрическое поле вид материи, посредством которого осуществляется взаимодействие электрических зарядов. Если электрическое поле рассматривается в системе отсчета, неподвижно относительно заряда, создающего поле, оно является электростатическим.

Электростатическое поле характеризуется в каждой своей точке двумя характеристиками: силовой - вектором электрической напряженности , и энергетической - скалярной величиной -потенциалом .

Напряженностью данной точки электрического поля называется векторная величина, численно равная и совпадающая по направлению с силой , действующей со стороны поля на единичный положительный заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля

=

Для наглядности электрическое поле изображают силовыми линиями. Силовой называется линия, касательные к каждой точке которой совпадают с направлением вектора напряженности, соответствующей точки электростатического поля в центре этой площади. Линии напряженности электростатического поля не замыкаются сами на себя: они выходят из положительных зарядов и входят в отрицательный заряд.

Однородным называют такое поле, во всех точках которого вектор напряженности имеет одинаковое значение и направление.

Потенциалом электростатического поля в данной точке называется скалярная величина, численно равная потенциальной энергии единичного положительного заряда, помещенного в данную точку поля:

Потенциал данной точки поля измеряется работой, которую совершают силы поля при перемещении единичного положительного заряда из данной точки поля в бесконечность:

Потенциал и напряженность связаны соотношением:

т. е. напряженность поля численно равна изменению потенциала на единицу длины, в направлении, перпендикулярном к эквипотенциальной поверхности и направлена в сторону убывания потенциала (знак минус).

Эквипотенциальной поверхностью называют геометрическое место точек поля, потенциалы которых одинаковы.

Вектор напряженности данной точки поля нормален к эквипотенциальной поверхности, проведенной через данную точку.

Приборы и принадлежности: плоская ванна с электролитом (водой) или токопроводящая бумага на изолирующем основании, вольтметр, реостат, электронный осциллограф типа ЭО-6М, набор сменных электродов, зонд.