- •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
Измерить масштабной линейкой длину, ширину и высоту предложенного образца. Измерения произвести в 5-ти различных точках поперечного сечения.
Операции, указанные в пункте 1 проделать с помощью штангенциркуля.
Операции, указанные в пункте 1 проделать с помощью микрометра.
Обработка результатов измерений:
Занести результаты измерений, проведенные каждым из измерительных приборов в таблицу по форме 1.1.
Форма 1.1
измерительный прибор |
||||||
№ п/п |
а, мм |
а, мм |
b, мм |
b, мм |
h, мм |
h, мм |
|
|
|
|
|
|
|
Определить среднее значение измеренных величин.
Определить абсолютную погрешность каждого измерения:
Определить абсолютную погрешность результата нескольких измерений (доверительный интервал) по формуле Стьюдента:
Значение коэффициента Стьюдента t взять из таблицы в приложении.
Округлить полученную величину абсолютной погрешности.
Определить относительную погрешность результатов. Окончательный результат длины, ширины и высоты образца, полученные каждым из измерительных приборов, представить в виде:
При обработке результатов необходимо воспользоваться формулами, изложенными в [9].
Контрольные вопросы
Что значит измерить физическую величину?
Какие бывают измерения?
Дайте определения цены деления прибора и его чувствительности.
Что такое нониус? Чему равна цена деления его?
Измерить штангенциркулем (микрометром) линейный размер предложенного образца.
Что такое класс точности прибора?
Что берут за величину погрешности, если не указывается класс точности прибора?
Как можно увеличить точность измерения?
Используемая литература
[8]; [9].
Лабораторная работа 1–02 “Определение плотности образца и вычисление погрешностей косвенных измерений”
Цель работы: определение плотности цилиндрического образца и вычисление погрешности косвенных измерений.
Теоретическое введение
Распределение вещества в пространстве характеризуется некоторой величиной, называемой плотностью.
Плотность – физическая величина, численно равная пределу отношения массы тела к соответствующему объему .
(2.1)
Если вещество равномерно распределено в пространстве, тогда плотность можно представить в виде:
(2.2)
Данное выражение можно использовать и для нахождения плотности в случае неравномерного распределения вещества в некотором объеме. Такая плотность называется средней.
Таким образом, для нахождения плотности необходимо знать величину массы вещества и объем, занимаемый данной массой. Для твердых тел величина объема зависит от их геометрической формы. Для тел правильной геометрической формы объем определяется по заранее известным формулам. Так, например, объем полого цилиндра определяется выражением:
(2.3)
где , – внешний и внутренний диаметры цилиндра, – высота цилиндра.
Тогда плотность полого цилиндрического тела будет равна:
(2.4)
Масса твердого тела может быть определена путем взвешивания на весах. Взвешиванием называется метод определения массы тела путем сравнения его веса с весом эталонных тел – гирь. Существует большое число конструкций весов разного назначения.