- •Общие сведения
- •Требования к выполнению лабораторных работ
- •Форма отчета
- •Обработка результатов измерений Погрешности измерений физических величин
- •Классификация погрешностей измерений
- •Обработка результатов прямых измерений
- •Обработка результатов косвенных измерений
- •Действия с приближенными числами
- •Построение графиков
- •Вывод по графику (шаблон):
- •Измерительные приборы и учет их погрешностей
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольное задание
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение средней силы удара и коэффициента восстановления при соударении шара с плоской стенкой
- •Описание установки и метода измерений
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Исследование столкновения шаров
- •Описание установки и метода измерений
- •Проверить закон сохранения импульса
- •Определить среднюю силу удара
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение скорости пули
- •Определение скорости пули с помощью баллистического маятника Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение скорости пули кинематическим методом
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение момента инерции маховика
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение момента инерции маятника максвелла
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Изучение законов вращательного движения и определение момента силы трения
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Проверка основного закона динамики вращательного движения твердого тела
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение моментов инерции твердых тел методом крутильных колебаний
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение ускорения свободного падения маятником-стержнем
- •Описание установки и метода измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список.
- •Пружинный маятник
- •Краткая теория
- •Продифференцировав дважды функцию (2) по времени, получим
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Проверка закона Гука
- •Определение коэффициента упругости
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение ускорения свободного падения оборотным маятником
- •Теоретические сведения
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Изучение колебаний струны
- •Общие сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение скорости звука в воздухе методом стоячей волны
- •Общие сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Изучение механических затухающих колебаний
- •Общие сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение отношения теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме
- •Краткие теоретические сведения.
- •Элементарная работа газа при равновесном расширении:
- •Описание установки и метода Клемана и Дезорма.
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение показателя адиабаты воздуха по скорости распространения звука
- •Общие сведения
- •Изменение давления при деформации:
- •В дифференциальной форме:
- •При адиабатическом процессе объем и давление газа связаны уравнением Пуассона:
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение коэффициента внутреннего трения для воздуха и средней длины свободного пробега молекул газа
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение вязкости жидкости методом стокса
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Измерение теплопроводности газа
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости по методу максимального давления в пузырьке
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Руководство по расчету случайной погрешности
- •Работа с калькулятором
- •Оглавление
Определить среднюю силу удара
Изменение импульса тела равно импульсу средней силы, действующей на тело
.
Применяя эту формулу для ударяемого шара массой m2, получим (в проекциях на горизонтальную ось)
,
где - скорость шара после удара (до столкновения шар находился в покое); <F> - средняя сила удара; t - длительность удара.
Определим
Подставив сюда вместо выражение (4), получим расчетную формулу для средней силы удара
, (8)
где l - длина подвеса шара; - угол, на который отклоняется второй шар после удара.
Порядок выполнения работы
1. Провести корректировку осевой установки шаров. Для этого шар, который расположен выше, повернуть так, чтобы риски на шарах находились на одном уровне.
2. Установить электромагнит на выбранном расстоянии от начала шкалы и на такой высоте, чтобы его ось была продолжением черты на шаре.
3. Включить прибор в сеть. Нажать клавишу "СЕТЬ" микросекундомера.
4. Отжать клавишу "ПУСК".
5. Правый шар отклонить от положения равновесия на угол и удерживать его в этом положении электромагнитом. Левый шар оставить в состоянии покоя.
6. Нажать кнопку "СБРОС".
7. Нажать кнопку "ПУСК".
8. После столкновения шаров отметить углы отклонения шаров и .
9. Измерить продолжительность столкновения шаров t.
10. Опыт повторить пять раз, выполняя пункты 4 - 9 при одном и том же значении α1. Результаты измерений записать в табл. 1.
11. Отжать клавишу "СЕТЬ".
12. При помощи мерной ленты определить длину l подвески шаров (от точки подвеса до центра тяжести шара).
Таблица 1
m1 = |
M2 = |
Δm = |
l = |
Δl = |
α1 = |
Δα1 = |
Число измерений n = |
||
i |
1 |
2 |
.............. |
n |
α1' |
|
|
|
<α1'> |
α2' |
|
|
|
<α2'> |
τ |
|
|
|
<τ> |
13. Рассчитать средние значения и погрешности измерений величин , , t по формулам
,
,
где x - измеряемая величина, n - число измерений, t(a,n) - коэффициент Стьюдента. Учесть техническую погрешность Δxт.
14. По формулам (2), (5), (6) и (7) определить импульсы шаров , , и до и после столкновения, подставляя средние значения углов отклонения <α1'> и <α2'>.
15. Вычислить погрешности измерения импульсов по формулам:
,
,
,
.
Углы необходимо выражать в радианах; Dl равно цене деления
мерной ленты; Da1 - цене деления шкалы.
16. Сравнить полученные значения px и px', которые должны совпадать в пределах ошибок измерений при выполнении следующего неравенства:
(9)
17. Вычислить среднюю силу удара по формуле (8), подставляя в нее <α2'> <τ>.
18. Вычислить погрешность измерения силы удара по формуле
. (10)
19. Результаты измерений записать в табл. 2.
Таблица 2
<α1'> = , Δα1' = |
<α1'> = , Δα2' = |
<τ> = , Δτ = |
p = , Δp = |
p' = , Δp' = |
Записать неравенство (9) |
F = |
ΔF = |
|