МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

А.Н. Антоненко, А.В. Маркидонов

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

МЕХАНИКА

Рекомендовано в качестве учебного пособия

Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

Издательство

Томского политехнического университета

2011

УДК 000000

ББК 00000

C00

Антоненко А.Н.

Лабораторный практикум. Механика: учебное пособие / А.Н. Антоненко, А.В. Маркидонов; Томский политехнический университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 92 с.

Пособие содержит методические указания к лабораторным работам натурного физического эксперимента. Каждое указание имеет теоретическую часть, методические рекомендации к выполнению лабораторной работы, обработки результатов и контрольные вопросы для самопроверки. Пособие содержит методические указания по теории погрешностей. Работы расположены в последовательности изложения материала курса «Общая физика», раздел «Механика».

Предназначено для студентов и бакалавров технического университета.

УДК 000000

ББК 00000

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор СибГиу

А.С. Никитин

Кандидат физико-математических наук, доцент КузГПА

П.П. Житников

Кандидат физико-математических наук, доцент НФ ТПУ

А.И. Антоненко

© ГОУ ВПО НИ ТПУ, 2011

© Антоненко А.Н., Маркидонов А.В., 2011

© Оформление. Издательство Томского

политехнического университета, 2011

Предисловие

Данное пособие - результат коллективного труда преподавателей кафедры естественнонаучный и общепрофессиональных дисциплин Новокузнецкого филиала Томского политехнического университета.

Пособие является составной частью комплекса методического обеспечения учебного процесса по курсу «Общая физика», раздел Механика.

Пособие содержит методические указания к лабораторным работам натурного физического эксперимента (Часть 1). Каждое указание имеет теоретическую часть, методические рекомендации к выполнению лабораторной работы, обработки результатов и контрольные вопросы для самопроверки. Пособие содержит методические указания по теории погрешностей (Часть 2).

Лабораторные работы, представленные в пособии, охватывают почти все темы раздела «Механика». Работы расположены в последовательности изложения материала курса «Общей физики», раздел «Механика».

Введение

Одним из направлений подготовки бакалавров является формирование готовности к научно-исследовательской деятельности. Данное направление позволяет более эффективно готовить бакалавров к поступлению в магистратуру, в которой НИР становиться неотъемлемой частью учебного процесса.

Большие возможности в контексте формирования исследовательских навыков у студентов на первом курсе предоставляет изучение физики. В свою очередь, одной из самых активных форм изучения физики является выполнение лабораторных работ исследовательского и экспериментального характера. Она позволяет студентам не только наблюдать физические явления в различных условиях, выявлять их закономерности, знакомиться с техническими средствами и методами измерения физических величин, но и решать ряд исследовательских задач. Можно органически связать лекционный курс с лабораторным практикумом, так подобрать лабораторные работы, чтобы их выполнение помогало сформировать знания и умения для самостоятельной экспериментально-исследовательской деятельности.

Экспериментальные исследования тех или иных явлений представлены в пособии большим спектром лабораторных работ натурного эксперимента. Пособие содержит традиционные лабораторные работы, переработанные и модернизированные авторами. В каждую работу включены элементы проблемности разного плана: проблемные вопросы; задания на вывод формул, не содержащихся в теоретической части; разработка альтернативной методики эксперимента или модификация данной работы.

Измерения физических величин производятся с ограниченной точностью. Ограничение точности ставит предел степени подробности информации, получаемой из эксперимента. Только в пределах точности измерений можно сравнивать результаты разных опытов друг с другом и с соответствующими предсказаниями теории.

Методики обработки информации и оценки точности измерений весьма разнообразны. Умения и навыки обработки информации об объекте одна из основных задач экспериментально-исследовательской деятельности в целом и учебного лабораторного практикума в частности.

В пособии содержатся подробные методические указания по подсчету погрешностей измерений. В лабораторной работе № 1 особое внимание уделено выводу формул для подсчета погрешностей косвенного измерения. Именно этот вопрос в теории и методики погрешностей измерений вызывает наибольшие затруднения у студентов первого курса.