- •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
Методика эксперимента
Исследовать движение бруска по наклонной плоскости можно с помощью узла «плоскость» и секундомера СЭ1, входящих в состав модульно учебного комплекса МУК-М2.
рис. 2
Установка представляет собой наклонную плоскость 1, которую с помощью винта 2 можно устанавливать под разными углами α к горизонту (рис.2). Угол α измеряется с помощью шкалы 3. На плоскость может быть помещен брусок 4. Для удержания бруска используется электромагнит 5. Пройденное бруском расстояние можно измерить с помощью линейки 6. На нить 10, перекинутую через блок 8 подвешивается груз 9.
В комплект узла «плоскость» входят два бруска и 2 груза различной массы. Каждый брусок состоит из двух частей, изготовленных из различных материалов: дерево-дюраль и дерево-сталь.
Порядок выполнения работы
-
Ослабив винт 2 (рис.2), установите плоскость под углом 0 к горизонту. Поместите брусок 4 (алюминий-дерево) на наклонную плоскость в положении деревом вниз.
-
Переключите тумблер управления электромагнитами механического блока в положение «плоскость».
-
Переведите секундомер СЭ1 в режим 1.
-
Нажмите кнопку «Пуск» секундомера. Измерьте время опускания груза.
-
Повторите опыт пятикратно.
-
Найдите ускорение бруска по формуле (4) и коэффициент трения по формуле (5). Сравните полученный в опыте результат с табличным значением коэффициента трения скольжения. Результаты всех измерений и расчетов занесите в таблицу №1.
-
Измените угол наклона. Опыт проведите пятикратно, взяв среднее время для расчета ускорения по формуле (4).
-
Минимум для пяти углов наклона повторите пункт 7. Результаты всех измерений и расчетов для дерева занесите в таблицу.
-
Постройте экспериментальную зависимость a(α).
-
Сравните полученный результат с теоретическим, найденным по формуле (7). Для расчета теоретического ускорения возьмите значение коэффициента трения скольжения μ из приложения.
Таблица
|
№ |
α |
L, м |
t, с |
, с |
a, м/с2 (эксп.) |
а, м/с2 (теор) |
μ |
дерево |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
3 |
|
|||||||
4 |
|
|||||||
5 |
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
3 |
|
|||||||
4 |
|
|||||||
5 |
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
3 |
|
|||||||
4 |
|
|||||||
5 |
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
3 |
|
|||||||
4 |
|
|||||||
5 |
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
3 |
|
|||||||
4 |
|
|||||||
5 |
|
-
Постройте на одном графике теоретическую и экспериментальную зависимость a(α).
-
Повторите п. 1 - 9, повернув брусок в положение алюминием вниз.
-
Результаты всех измерений и расчетов для алюминия занесите в аналогичную таблицу.
-
Выведите формулы для абсолютной и относительной погрешности косвенного измерения экспериментального ускорения .
-
Вычислите погрешности измерений.
-
Сделайте выводы.