- •Предисловие
- •Введение
- •Часть I. Лабораторные работы натурного физического эксперимента Лабораторная работа № 1 определение линейных величин и плотности тела
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 проверка основного закона динамики поступательного движения
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 определение коэффициента трения покоя.
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 определение коэффициента трения скольжения
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 определение ускорения свободного падения с помощью машины атвуда
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6 измерение скорости пули с помощью баллистического маятника
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 упругое соударение шаров
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 неупругое соударение шаров
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 определение момента инерции маятника обербека
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 определение момента инерции тела энергетическим методом
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №11 скатывание твердого тела с наклонной плоскости
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №12 математический маятник
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №13 физический маятник
- •Краткое теоретическое введение
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Часть II. Подсчет погрешностей измерений Виды измерений
- •Погрешности измерений
- •Определение случайной ошибки
- •Погрешность однократного прямого измерения
- •Учет случайной ошибки нескольких измерений и ошибки однократного измерения
- •Алгоритм вычисления ошибки прямых равноточных измерений
- •Ошибки косвенных измерений
- •Алгоритм вычисления ошибки косвенных измерений
- •Приложение
- •Список литературы
- •Содержание
- •Часть I. Лабораторные работы натурного физического эксперимента 5
- •Часть II. Подсчет погрешностей измерений 82
- •Лабораторный практикум механика
Порядок выполнения работы
-
Приступив к работе, снимите грузы m1 со стержней, если они там находятся.
-
Заранее выберите отметку (например, 50см), от которой начнется движение груза т.
-
Вращая маятник рукой, намотайте нить на шкив большего диаметра, следя, чтобы груз т достиг выбранного положения.
-
Включите электронный секундомер.
-
Проведите первый опыт, используя в качестве груза, тянущего нить, только одну подставку массой тпод без подгрузков. Предварительно нажатием кнопки «Режим» установите режим №1 (светится индикатор «Реж.1»). Затем нажмите кнопку «Пуск». При этом отключится тормозное устройство, удерживающее маятник, и одновременно включится секундомер. При включенном режиме №1 секундомер в момент прохождения грузом нижней точки автоматически остановится, причем одновременно сработает тормозное устройство. Внесите результаты первого опыта в таблицу 1.
Таблица 1
№ опыта |
x, м |
m, кг |
t, с |
, с |
ε, рад/с2 |
Мсопр, Нм |
I1, кгм2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
|
|
|
-
Проведите три опыта, поместив на подставку сначала один, а затем сразу два подгрузка. Результаты измерений внесите в таблицу 1.
-
По формуле (4) рассчитайте величину углового ускорения ε для соответствующих значений т.
-
Постройте зависимость ε(m). Определите из графика по точке его пересечения с осью абсцисс значение т0, при котором ε=0.
-
Рассчитайте по формуле (7) величину момента сил сопротивления Мсопр.
-
Вычислите по формуле (8) значение момента инерции барабана со стержнями I1
-
Закрепив грузы m1 на стержнях маятника на равном расстоянии r от оси вращения определите это расстояние, используя деления нанесенные на стержни и указанные около установки исходные данные.
-
Проведите измерения времени t опускания груза массой т, для одной и той же высоты падения при трёх различных расстояниях r от оси вращения. Данные занесите в таблицу 2.
Таблица 2
№ опыта |
x, м |
m1, кг |
r, м |
r2, м |
t, с |
ε, рад/с2 |
I, кг·м2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
|
|
|
-
Вычислите моменты инерции маятника с грузами на стержнях по формуле (8) при различных расстояниях r. При этом, как показали предварительные опыты, можно с допустимой точностью использовать в качестве величины т0 ее значение, найденное ранее для крестовины без грузов на спицах.
-
Сравните полученные данные со значениями момента инерции, вычисленными по формуле (1) для соответствующих значений r.
-
Постройте на одном рисунке графики экспериментально полученной и теоретически ожидаемой зависимости момента инерции маятника от r2.
-
Выведите формулы для подсчета абсолютной и относительной погрешности косвенного измерения момента инерции. Вычислите погрешности измерения данной величины
-
Сделайте выводы.