
- •Пояснительная записка
- •Математическая обработка результатов измерений
- •1. Погрешности результатов измерений
- •2. Оценка точности результатов одного прямого измерения
- •3. Математическая обработка результатов измерений при наличии только случайных ошибок
- •4. Оценка точности косвенных измерений
- •5. Основные определения теории приближенных вычислений
- •Правила действий над приближенными числами
- •6. Графическое представление результатов опыта
- •7. Линеаризация функции и метод наименьших квадратов
- •8. Основные требования, предъявляемые к студенту при выполнении эксперимента и обработке результатов измерений
- •Измерения
- •Запись результатов измерений
- •Оформление работ
- •Лабораторная работа № 1 изучение законов динамики на машине атвуда
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 изучение колебательного движенияс помощью математического маятника
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 изучение физического маятника
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 определение ускорения свободного падения при помощи оборотного маятника
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 определение скорости движения тела баллистическим методом с помощью унифилярного подвеса
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 изучение деформации растяжения
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 определение момента инерции и проверка теоремы гюйгенса-штейнера методом крутильных колебаний
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 определение момента инерции махового колеса и момента силы трения в опоре
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 изучение вращательного движения твердого тела
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 изучение закономерностей упругого и неупругого соударения тел
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 определение коэффициентов трения качения и трения скольжения с помощью наклонного маятника
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 определение модуля юнга методом изгиба
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13 определение скорости полета пули методом баллистического маятника
- •Идея эксперимента
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 определение момента инерции твердого тела методом крутильных колебаний
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 изучение плоского движения твердого тела на примере маятника максвелла
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 16 изучение гироскопа
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Приложения
- •Содержание
Измерения
Измерения должны проводиться тщательно и с соблюдением правил техники безопасности. Эта часть работы является наиболее ответственной и ее надо проводить очень аккуратно и тщательно, согласно указаниями, которые даны в данном практикуме по каждой работе для измерения и наблюдения данной физической величины. Излишняя поспешность при проведении измерений может обернуться значительными затратами времени на поиск ошибок, допущенных в ходе эксперимента, или может привести к необходимости повторного проведения измерений.
Запись результатов измерений
Все записи, касающиеся выполнения эксперимента, ведутся в специальной рабочей тетради. Не ведите запись результатов измерений карандашом, это избавит вас от соблазна впоследствии «скорректировать» результаты. У многих студентов очень плохая привычка записывать результаты сначала на клочке бумаги, затем переписывать в рабочую тетрадь, а оригинал уничтожать. Это приводит к излишней потере времени и к ошибкам, которые могут возникнуть при переписывании. Все результаты прямых измерений следует записывать немедленно и без какой-либо предварительной обработки.
Не проводите никаких – даже самых простых – арифметических расчетов в уме, прежде чем записать результат измерения. Это правило связано с необходимостью уменьшить вероятность появления ошибок при записи. При записи измерений хорошо проверьте то, что вы записали, взглянув еще раз на приборы.
Все промежуточные вычисления лучше вычислять в отдельном месте рабочей тетради. Однако, все вычисления необходимо сохранять, с тем, чтобы можно было найти возможную ошибку, полученную при обработке результатов измерений.
Оформление работ
Для оформления отчетов по физическому практикуму необходимо иметь специальный журнал экспериментальной работы (тетрадь).
Заполнение отчета проводят по следующей схеме:
1. Записывают название, номер работы и ее цель.
2. Дают краткое описание теории метода и приборов с описанием схем приборов и установок (берут из данной работы физического практикума) и подготавливают таблицу для записи измерений.
3. В таблицу записи измерений вписывают результаты измерений (берут из опытов).
4. Обрабатывают результаты измерений: вычисляют измеряемую величину по формулам и дают оценку погрешности измерений.
5. Анализируют полученный результат. Выявляют основные источники погрешностей.
В заключение студенты должны сформулировать выводы по лабораторной работе. Причем вывод не должен быть типа: сделано то-то и то-то. Если целью работы является определение какой-либо физической величины (например, ускорения свободного падения, скорости звука в воздухе и т.д.), то нужно указать, как согласуется полученное вами значение со справочными данными.
Если не согласуется по какими-либо причинам, то указать эти причины. Если целью работы является проверка какой-нибудь теоретической закономерности, то следует указать, подтверждают ли ваши данные теоретические расчеты, а если нет, то почему.
Лабораторная работа № 1 изучение законов динамики на машине атвуда
Цель работы – экспериментальная проверка основных уравнений и законов динамики на специально сконструированной для этого лабораторной установке – машине Атвуда.