- •Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Фізика”
- •4 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні запитання
- •Список літератури
- •Лабораторна робота №1 (2 курс 4 семестр) вивчення будови і роботи електронного осцилографа с1-83 (с1-96)
- •1 Мета роботи
- •2 Прилади і матеріали
- •3 Опис експериментальної установки та методу дослідження
- •3.1 Електронний осцилограф с1-83. Загальна характеристика
- •3.2 Опис органів керування осцилографа с1-83 (с1-96)
- •Органи керування епт:
- •Органи керування підсилювачів каналів I та II:
- •Перемикачі режиму роботи підсилювачів каналів I та II:
- •Органи керування синхронізації:
- •Органи керування розгорткою:
- •3.3 Звуковий генератор
- •3.4 Напівпровідниковий одноперіодний випрямляч з rc-фільтром
- •4 ПОслідовність виконання роботи Ознайомитися з принципом дії і будовою осцилографа с1-83 (с1-96). Навчитися користуватись універсальним осцилографом с1-83 (с1-96)
- •5 Контрольні запитання
- •4 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні питання
- •Список літератури
4 Порядок виконання роботи
Перевірка залежності кутового прискорення від моменту сил за умови, що момент інерції маятника Обербека є постійною величиною
1 Значення мас тіл, які використовуються в лабораторній роботі, радіус шківа r вважаються відомими. Запишіть значення mA1, mA2, r до протоколу лабораторної роботи (тіло А складається з двох частин масою mA1 та mA2).
2 Встановіть тягарці, що знаходяться на спицях маятника, на однаковій відстані від осі обертання. Збалансуйте маятник за допомогою цих тягарців так, щоб він знаходився у стані байдужої рівноваги. Щоб впевнитись, що маятник збалансовано, простежте за процесом зупинки маятника. Якщо швидкість обертання буде зменшуватись до нуля монотонно, то це означає, що маятник є збалансованим.
3 Перевірте електричне з’єднання секундоміра з верхнім (позиція 6, рис. 4.1) та нижнім столиком-вимикачем 8. Увімкніть секундомір.
4 Підвісьте тіло А масою mA1 (без додаткового тягарця масою mA2) до нитки. Відрегулюйте довжину нитки за допомогою гвинта на тягарці А так, щоб цей тягарець вимикав секундомір, торкаючись нижнього столика-вимикача 8 (див. рис. 4.1) у момент повного розмотування нитки.
5 Підніміть тіло А до верхнього столика вимикача 6 (див. рис. 4.1). При цьому нитку потрібно навити на шків рівномірно. Зверніть увагу: навивати нитку на шків в усіх експериментах потрібно в одному і тому самому напрямку. Нитка повинна звисати з того боку шківа, щоб тіло А знаходилось над столиками-вимикачами 6, 8 (див. рис. 4.1). Визначте висоту тіла А H1 відносно нижнього столика-вимикача (на рис. 4.1 позначено H), а також похибку цього вимірювання ΔH1. Результат запишіть у таблицю 4.1.
Таблиця 4.1
H1=<H1>±ΔH1= |
||||
Номер досл. |
t1,с |
h1, м |
Δt1,с |
Δh1,м |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||
3 |
|
|
||
4 |
|
|
||
5 |
|
|
||
Сер. |
|
|
||
M1zрез=<M1zрез>±ΔM1zрез= |
||||
ε1z=<ε1z>±Δε1z= |
6 Установіть верхній столик-вимикач так, як це показано на рис. 4.1. Установіть на секундомірі нульові значення часу. Для цього натисніть на кнопку “Сброс”. Відпустіть тіло А (швидкість його в момент проходження верхнього столика-вимикача повинна дорівнювати нулю). Визначте час t1 його падіння з висоти H1, а також висоту його підйому h1 відносно нижнього столика-вимикача (див. рис. 4.1). В момент проходження верхнього столика відбувається вмикання секундоміра, в момент торкання нижнього столика-вимикача секундомір зупиняється. Дослід повторити п'ять разів, дані записати в таблицю 4.1.
7 Визначте середні значення <t1>, , а також похибки та , використовуючи відповідні формули для прямих вимірювань. Результати запишіть у таблицю 4.1.
8 Використовуючи формулу (4.3), визначте середнє значення кутового прискорення , а також її похибку
,
. (4.10)
Результат запишіть у таблицю 4.1.
9 Використовуючи формулу (4.7), визначте середнє значення результуючого моменту сил , а також його похибку
,
(4.11)
де g=9,81 м/с2, Δg=0,01 м/с2. Результат запишіть у таблицю 4.1.
10 З’єднайте з тілом А масою mA1 додатковий тягарець масою mA2. Відрегулюйте довжину нитки за допомогою гвинта на тягарці А так, щоб цей тягарець вимикав секундомір, торкаючись нижнього столика-вимикача 8 (див. рис. 4.1) в момент повного розмотування нитки.
11 У таблицю 4.2 запишіть такі дані: <H2>=<H1>, ΔH2=ΔH1. Висота підйому залишається такою самою, як і в попередніх експериментах.
12 Проведіть вимірювання часу падіння t2 та висоти підйому h2 аналогічно, як це робилося в пункті 6. Запишіть результати п’яти вимірів величини t2 та h2 у таблицю 4.2.
13 Визначте середні значення , , а також похибки та , використовуючи відповідні формули для прямих вимірювань. Результати запишіть у таблицю 4.2.
14 Визначте середнє значення кутового прискорення та її похибки, використовуючи співвідношення, що аналогічні до формул (4.10). Результат запишіть у таблицю 4.2.
15 Визначте середнє значення результуючого моменту сил та його похибки, використовуючи формули, що аналогічні до співвідношень (4.11). Результат запишіть у таблицю 4.2.
16 Визначте відношення кутових прискорень, а також похибку цього відношення
,
. (4.12)
Результат запишіть у вигляді
.
17 Визначте відношення результуючих моментів сил за формулою
,
а також відповідну похибку
. (4.13)
Результат запишіть у вигляді
.
Таблиця 4.2
H2=<H2>±ΔH2= |
||||
Номер досл. |
t2,с |
h2, м |
Δt2,с |
Δh2,м |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||
3 |
|
|
||
4 |
|
|
||
5 |
|
|
||
Сер. |
|
|
||
M2zрез=<M2zрез>±ΔM2zрез= |
||||
ε2z=<ε2z>±Δε2z= |
18 Порівняйте відношення з ( ). Зробіть висновок (чи виконується основне рівняння динаміки обертального руху).