- •Механика и молекулярная физика
- •Раздел 1. Подготовка, выполненИе и оформление отчета по лабораторнЫм рабоТам 6
- •Раздел 2. Обработка результатов измерений 9
- •Раздел 3. Лабораторные работы по механике и молекулярНой физиКе 26
- •Введение
- •Раздел 1. Подготовка, выполненИе и оформление отчета по лабораторнЫм рабоТам Подготовка к лабораторному практикуму
- •Правила выполнения и оформления лабораторных работ
- •Раздел 2. Обработка результатов измерений Виды измерений
- •Классификация ошибок
- •Обработка результатов прямого измерения
- •Округление результатов
- •Обработка результатов косвенного измерения
- •Метод наименьших квадратов
- •Раздел 3. Лабораторные работы по механике и молекулярНой физиКе Лабораторная работа № 1
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •Штангенциркуль.
- •Микрометр.
- •Определение плотности однородного тела
- •Порядок выполнения работы
- •Определение плотности параллелепипеда
- •Определение плотности цилиндра (шара)
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •Момент инерции, теорема Штейнера
- •Метод трифилярного подвеса
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Определение момента инерции ненагруженного диска
- •Определение момента инерции сплошного цилиндра относительно оси, проходящей через центр масс тела
- •Проверка теоремы Штейнера
- •Проверка зависимости момента инерции от распределения массы тела относительно оси вращения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •3.2.1. Ускорение силы тяжести
- •3.2.2. Описание установки
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •3.4.1. Определение ускорения силы тяжести
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •4.2.1. Основное уравнение динамики вращательного движения, момент силы, момент инерции
- •4.2.2. Маятник Обербека
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •4.4.1. Проверка зависимости углового ускорения от момента силы при постоянном моменте инерции
- •4.4.2. Проверка зависимости момента инерции грузов от расстояния до оси вращения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •5.2.1. Математический маятник
- •5.2.2. Физический маятник
- •5.2.3. Описание лабораторной установки
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •5.4.1. Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника
- •5.4.2. Определение момента инерции физического маятника
- •5.4.3. Определение момента инерции физического маятника в зависимости от распределения массы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •6.2.1. Закон Гука
- •6.2.2. Описание лабораторной установки
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •7.2.1. Теплоемкость, коэффициент Пуассона
- •7.2.2. Описание и теория метода
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
Определение момента инерции ненагруженного диска
1. Измерить
диаметр D
нижнего диска, диаметр d
верхнего диска и длину L
нити. Масса диска
указана на установке.
2. Повернуть диск на угол 5 – 6 градусов вокруг оси и измерить секундомером время 20 полных колебаний.
3. Повторить измерения еще 2 раза и результаты записать в таблицу 5.
4. Определить
среднее время 20 колебаний и рассчитать
средний период колебаний T
по формуле
,
где n
– число колебаний.
5. По формуле (10) вычислить момент инерции ненагруженного диска.
6. Рассчитать относительную и абсолютную погрешности измерения момента инерции диска .
7. Внести результаты измерений и расчетов в таблицу 5.
Таблица 5. Момент инерции ненагруженного диска
№ |
, г |
D, cм |
d, cм |
L, м |
t, с |
T, с |
,
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||
3 |
|
||||||||
Сред. |
– |
– |
– |
|
|
– |
– |
– |
– |
Определение момента инерции сплошного цилиндра относительно оси, проходящей через центр масс тела
1. Измерить
диаметр
цилиндра и взвесить его массу
на аналитических весах. Записать в
таблицу 6 массу цилиндра и системы
равную сумме масс цилиндра и диска.
2. Расположить цилиндр на диске так, чтобы его ось симметрии совпала с осью .
3. Повернуть диск на угол 5 – 6 градусов вокруг оси и 3 раза измерить секундомером время 20 полных колебаний.
4. Рассчитать среднее время и определить период колебаний Т нагруженного диска по формуле .
5. По
формуле (10) вычислить момент инерции
системы.
6. По
формуле (11) определить момент инерции
сплошного цилиндра, используя значение
из предыдущего задания.
7. Рассчитать
погрешности измерения момента инерции
сплошного цилиндра
.
8. Рассчитать момент инерции сплошного цилиндра относительно оси вращения, проходящей через его центр инерции, по формуле
.
9. Сравнить значения момента инерции сплошного цилиндра, полученные экспериментально и теоретически.
10. Внести результаты измерений и расчетов в таблицу 6.
Таблица 6. Момент инерции диска с цилиндром
№ |
, см |
, г |
, г |
t, с |
T, с |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||
3 |
|
|||||||||
Сред. |
– |
– |
– |
|
– |
– |
– |
– |
– |
– |
