
- •Практикум по механике и молекулярной физике
- •Содержание
- •10. Определение модуля сдвига из крутильных колебаний……….………..62
- •11. Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса……66
- •1.1. Правила работы в лаборатории, оформление результатов работы
- •Правила работы в лаборатории
- •Оформление отчетов
- •Графики
- •1.2. Обработка результатов физического эксперимента
- •Вычисление погрешностей прямых измерений
- •Погрешности косвенных измерений
- •1.3. Изучение измерительных приборов Нониусы
- •Ш тангенциркуль
- •Микрометр
- •1.4. Определение плотности твердых тел, имеющих правильную геометрическую форму
- •2. Гармонические колебания
- •Математический маятник
- •Физический маятник
- •Выполнение работы
- •Упражнение 2. Определение ускорения свободного падения при помощи оборотного маятника.
- •Работа n 2-2
- •Контрольные вопросы
- •3. Затухающие колебания
- •Работа № 3-1 определение логарифмического декремента затухания и коэффициента затухания крутильных колебаний
- •Описание прибора
- •Выполнение работы
- •Определение логарифмического декремента затухания и коэффициента затухания колебаний математического маятника
- •Контрольные вопросы.
- •Работа № 4 изучение законов динамики поступательного движения с помощью машины атвуда
- •К раткая теория
- •Описание установки и метода измерений
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •5. Кинематика и динамика вращательного движения
- •2. Момент силы и момент инерции
- •Работа № 5-1 определение моментов инерции твердых тел при помощи крутильных колебаний
- •Описание установки Общий вид крутильного маятника показан на рис. 1.Крутильный
- •Описание метода определения моментов инерции твердых тел.
- •Тогда период колебаний т будет равен: . (5)
- •Очевидно, что период колебания рамки с исследуемым телом
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 5-2 определение моментов инерции твердых тел с помощью маятника максвелла
- •Описание установки и метода измерений
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 5-3 Определение момента инерции тел с помощью трифилярного подвеса
- •О писание установки и метода определения момента инерции тел
- •Выполнение работы
- •Определение момента инерции j ненагруженной платформы
- •Определение момента инерции твердого тела
- •Изучение зависимости момента инерции системы (платформа плюс тело) от расположения тела на платформе
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 5-4 исследование вращательного движения твердых тел с помощью маятника обербека.
- •Выполнение работы.
- •Выполнение работы.
- •Описание установки
- •Выполнение рабаты
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 8
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 9 определение модуля юнга методом прогиба
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 10 определение модуля сдвига из крутильных колебаний
- •Краткая теория
- •Описание установки и вывод расчетной формулы
- •Выполнение работы
- •Краткая теория
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 12 определение отношения удельных теплоемкостей газов методом клемана-дезорма
- •Краткая теория
- •Описание и теория метода
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 13 определение скорости звука в воздухе и отношение удельных теплоемкостей ср/сv для воздуха методом стоячих звуковых волн
- •Подставляя (15) в (13), находим, что (16)
- •Описание установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа №14 определение коэффициента поверхностного натяженияжидкости методом компенсации дополнительного давления
- •Краткая теория
- •Описание установки и вывод расчетной формулы
- •Выполнение работы Задание 1. Измерение диаметра капилляра
- •Задание 2. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
Выполнение работы
Проверьте, заземлен ли прибор. Включите сетевой шнур в сеть 220 В. Нажмите выключатель «СЕТЬ», при этом индикаторы измерителя показывают нуль и горит лампочка фотоэлектрического датчика. Прибор готов к работе.
Упражнение 1. Изучение законов колебательного движения математического маятника и определение ускорения свободного падения.
Нижний кронштейн вместе с фотоэлектрическим датчиком установите на отметке 50 см. Затяните винт, фиксируя фотоэлектрический датчик в избранном положении. С помощью верхнего кронштейна поместите над датчиком математический маятник. Вращая винт на верхнем кронштейне, опустите шарик математического маятника до нижнего кронштейна, обращая внимание, чтобы черта на шарике была продолжением черты на корпусе фотоэлектрического датчика. Таким образом устанавливается длина математического маятника.
1. Проверка зависимости периода колебаний от его длины и амплитуды.
Для этого приведите маятник в колебательное движение, отклонив шарик от положения равновесия на 4–50. Нажмите кнопку «СБРОС». После отсчета измерителем 15-20 полных колебаний нажмите кнопку «СТОП». Определите период колебаний маятника по формуле T=t/n, где n – число колебаний, t – показание электронного секундомера. Измерения периода проводятся не менее трех раз. Изменяя длину маятника на 2-3 см в одну и другую сторону, проведите аналогичные измерения для других длин маятника. Данные измерений занесите в таблицу .
№ п/п |
l1 = .... |
l2 = .... |
l3 = .... |
|||||||||
n |
t, c |
T1, c |
T1,c |
n |
t,c |
T1,c |
T1,c |
n |
t,c |
T1,c |
T1,c |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Не меняя длину маятника, определите периоды колебания маятника при разных амплитудах колебания А. Измерения также проводятся не менее трех раз для каждой амплитуды. Составьте таблицу, аналогичную предыдущей, и все данные занесите в эту таблицу.
Сделайте вывод, как зависит период колебаний математического маятника от его длины и амплитуды.
2. Используя имеющиеся усредненные данные для периода колебаний, по формуле (8) определите ускорение свободного падения g.
С целью оценки погрешности g выведите формулу для расчета абсолютной и относительной ошибки измерения и определите их (l=2мм, а Т берется из эксперимента).