195

Федеральное агентство по образованию

Вологодский государственный технический университет

Кафедра физики

Физика

Методические указания к лабораторному практикуму. Физические основы механики, физика колебаний и волн, термодинамика.

Вологда

2006

УДК

Физика: Методические указания к лабораторному практикуму. Физические основы механики, физика колебаний и волн, термодинамика. – Вологда: ВоГТУ, 2006, 198 с.

Методические указания к лабораторным работам по физике по первой части курса для студентов всех форм обучения и всех специальностей.

Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ.

Составители:

Андреева А.В., старший преподаватель.

Богданов В.И., профессор, доктор физ.-мат. наук

Кузина Л.А., доцент, канд. физ.-мат. наук

Кудряшов Г.П., доцент, канд. тех. наук

Михайлов А.В., доцент, канд. физ.-мат. наук

Попов В.А., ведущий инженер

Цивилев И.С., зав. лабораториями

Содержание

Введение 4

Общие указания к выполнению лабораторных работ 5

Лабораторная работа 1–01 “Изучение основных измерительных приборов и определение линейных размеров твердых тел” 9

Лабораторная работа 1–02 “Определение плотности образца и вычисление погрешностей косвенных измерений” 17

Лабораторная работа 1-03 “Изучение погрешностей измерения ускорения свободного падения с помощью математического маятника” 21

Лабораторная работа 1-04 “Статистическая обработка результатов эксперимента. Случайные погрешности результатов наблюдений интервалов времени” 28

Лабораторная работа 1-05“Исследование упругого соударения шаров” 37

Лабораторная работа 1-06 “Определение коэффициента трения твердых тел” 44

Лабораторная работа 1-07 “Определение момента инерции тела с помощью наклонной плоскости”. 48

Лабораторная работа 1-08 “Исследование динамики вращательного движения на маятнике Обербека” 54

Лабораторная работа 1-09 “Определение момента инерции маховика”. 64

Лабораторная работа 1-10 “Маятник Максвелла” 70

Лабораторная работа 1-11 “Изучение характеристик механического гироскопа” 77

Лабораторная работа 1-12 “Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом” 85

Лабораторная работа 1-13 “Определение динамического коэффициента вязкости” 91

Лабораторная работа 1-14 “Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Пуазейля” 95

Лабораторная работа 1-15 “Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса”. 104

Лабораторная работа 1-16 “Определение модуля Юнга методом прогиба” 114

Лабораторная работа 1-17 “Изучение упругой деформации растяжения” 121

Лабораторная работа 1-18 “Изучение свободных колебаний пружинного маятника” 128

Лабораторная работа 1-19 “Изучение колебаний физического маятника” 139

Лабораторная работа 1-20 “Определение коэффициента трения качения методом исследования колебаний наклонного маятника” 148

Лабораторная работа 1-21 “Измерение момента инерции тела методом крутильных колебаний” 156

Лабораторная работа 1-22 “Определение отношения удельных теплоемкостей для воздуха методом адиабатического расширения” 167

Лабораторная работа 1-23 “Определение отношения акустическим методом” 174

Лабораторная работа 1-24 “Определение теплоемкости твердых тел” 181

Лабораторная работа 1-25 “Определение изменения энтропии при нагревании и плавлении олова“ 188

Библиографический список 193

Приложения 194

Справочные материалы 194

Введение

Представлена первая часть физического практикума по курсу общей физики. Она состоит из 25 лабораторных работ по трем разделам: “Физические основы механики”, “Физика колебаний и волн” и “Термодинамика”.

Поскольку в эксперименте важнейшая роль принадлежит оценке погрешностей измерений физических величин, то первые четыре работы предваряют практикум. Они посвящены определению погрешностей при прямых и косвенных измерениях.

Выполнение лабораторной работы включает предварительную подготовку, проведение экспериментов и составление отчета о результатах исследований. В указаниях к каждой работе сформулирована цель работы, представлено теоретическое введение, методика измерений, описание установки, порядок выполнения работы и обработки результатов измерений.

Кафедрой физики подготовлены методические указания по оформлению отчетов по лабораторным работам, требований к допуску, защите работ и обработке результатов измерений.

Эти указания имеются в библиотеке, на сайте кафедры. Образец оформления отчета по лабораторной работе представлен на стенде кафедры.

Контрольные вопросы, приведенные в конце каждой работы, облегчают подготовку к ней и защиту. В конце указаний приведен список литературы, рекомендуемый для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторных работ.