- •Содержание
- •Введение
- •Общие указания к выполнению лабораторных работ
- •Правила оформления отчета по лабораторным работам.
- •Требования к допуску, выполнению и защите лабораторных работ.
- •Лабораторная работа 1–01 “Изучение основных измерительных приборов и определение линейных размеров твердых тел”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений:
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1–02 “Определение плотности образца и вычисление погрешностей косвенных измерений”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-03 “Изучение погрешностей измерения ускорения свободного падения с помощью математического маятника”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-04 “Статистическая обработка результатов эксперимента. Случайные погрешности результатов наблюдений интервалов времени”
- •Методика измерений
- •Контрольные вопросы.
- •Используемая литература.
- •Лабораторная работа 1-05“Исследование упругого соударения шаров”
- •Теоретическое введение
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 1-06 “Определение коэффициента трения твердых тел”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 1-07 “Определение момента инерции тела с помощью наклонной плоскости”.
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-08 “Исследование динамики вращательного движения на маятнике Обербека”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть.
- •Методика измерения
- •Замечание 1: погрешность времени рассчитывается по стандартной методике расчета погрешностей случайной величины:
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-09 “Определение момента инерции маховика”.
- •Теоретическое введение
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемые литература
- •Лабораторная работа 1-10 “Маятник Максвелла”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Расчёт погрешностей:
- •Контрольные вопросы:
- •Используемая литература:
- •Лабораторная работа 1-11 “Изучение характеристик механического гироскопа”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-12 “Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом”
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-13 “Определение динамического коэффициента вязкости”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-14 “Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Пуазейля”
- •Теоретическое введение
- •Методика определения
- •Лабораторная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы.
- •Используемая литература.
- •Лабораторная работа 1-15 “Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса”.
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Метод определения
- •Порядок выполнения работы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-16 “Определение модуля Юнга методом прогиба”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная установка
- •Методика измерений
- •Контрольные вопросы.
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-17 “Изучение упругой деформации растяжения”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная установка
- •Методика измерения
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-18 “Изучение свободных колебаний пружинного маятника”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа 1-19 “Изучение колебаний физического маятника”
- •Теоретическое введение
- •По второму закону Ньютона для вращательного движения маятника:
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-20 “Определение коэффициента трения качения методом исследования колебаний наклонного маятника”
- •Теоретическое введение
- •Методика измерения
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-21 “Измерение момента инерции тела методом крутильных колебаний”
- •Теоретическое введение Движение твердого тела с закрепленной осью.
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-22 “Определение отношения удельных теплоемкостей для воздуха методом адиабатического расширения”
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-23 “Определение отношения акустическим методом”
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-24 “Определение теплоемкости твердых тел”
- •Теоретическое введение
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные задания
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-25 “Определение изменения энтропии при нагревании и плавлении олова“
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Библиографический список
- •Приложения Справочные материалы
Порядок выполнения работы
Задание 1: Измерение скорости прецессии и кинетического момента гироскопа.
Сбалансируйте гироскоп относительно осей X,Y,Z. Это делается путем перемещения противовеса по стержню. Сбалансированный гироскоп должен находится в положении безразличного равновесия.
Запишите положение груза, при котором гироскоп сбалансирован (от этого положения отсчитывается величина ).
Нажмите кнопку "СЕТЬ", выждите 2-3 минуты, чтобы вращение ротора стабилизировалось.
Регулятором задайте скорость вращения маховика n = 5000 об/мин.
Вычислите значение угловой скорости:
Переместите груз по рычагу на см влево от положения равновесия, удерживая рычаг в исходном (горизонтальном) положении, задавая тем самым момент сил относительно оси OY.
Нажмите кнопку "СБРОС".
Отпустите гироскоп и после его поворота на угол 20о нажмите кнопку "СТОП".
Определите по счетчикам угол поворота и время поворота гироскопа относительно оси X.
Вычислить скорость прецессии по формуле .
Рассчитайте момент силы:
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 11.1.
Переместите груз по рычагу на - см влево, и затем на 1, 2, 3 см вправо. Аналогичным образом вычислить скорость прецессии. Результаты занести в таблицу 11.1.
Определите по счетчикам угол поворота и время поворота гироскопа относительно оси X, повторив п.п. 4-8 для следующих значений: +l = 3 см; +l = 4 см; данные занесите в таблицу 11.1.
Пункты 3-9 повторите еще 2 раза для следующих значений: n2 = 7000 об/мин; n3 = 9000 об/мин.
Построить график зависимости скорости прецессии от угловой скорости вращения гироскопа . Полученный экспериментальным путем и теоретическим по формуле: :
где m – масса груза, – плечо силы тяжести груза, J – момент инерции гироскопа относительно горизонтальной оси, – угловая скорость вращения гироскопа.
По данным таблицы 11.1 построить график зависимости угловой скорости прецессии от смещения l противовеса из положения равновесия, для трех значений угловой скорости гироскопа
Подсчитайте величину кинетического момента по формуле .
По найденному и заданной скорости вращения найти момент инерции :
Задание 2: определение момента сил вязкого трения.
при помощи перемещаемого груза 12 уравновесить гироскоп, установив рычаг груза горизонтально.
Установите скорость вращения маховика n1=5000об/мин.
Не отключая гироскоп от сети, быстрым поворотом рукоятки регулятора скорости выключите двигатель.
Произведите замеры скорости оборотов ротора через каждые 10 секунд. Данные занесите в таблицу 11.2.
постройте график зависимости угловой скорости от времени.
найдите угловое ускорение
по формуле 11.9 определите значение коэффициента внутреннего трения
постройте график зависимости коэффициента внутреннего трения от угловой скорости.
Таблица 11.1.
№ п/п |
n, об/мин |
, 1/с |
Мy, нм |
f, град |
t, с |
l, м |
, 1/с |
|
L, кгм/с |
J, кгм |
1 … 6 |
5000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 … 6 |
7000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 … 6 |
9000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 11.2
t |
c |
|
|
|
|
|
1/c |
|
<My> |
Нмс |
|
|
Пас |
|