- •Содержание
- •Лабораторные работы
- •Предисловие
- •Физические измерения. Обработка и оформление результатов измерений
- •Погрешности прямых измерений
- •Элементы теории погрешностей
- •Учет инструментальной и случайной погрешностей
- •Исключение промахов
- •Пример обработки результатов прямых измерений
- •Погрешность косвенных измерений а. Числовая оценка и погрешность косвенных измерений
- •Б. Учет погрешностей, обусловленных неточностью математических и физических констант, табличных данных и т.Д.
- •Некоторые советы и рекомендации к расчетам и вычислениям
- •Графические методы обработки результатов измерений
- •Примерный план отчета по лабораторному исследованию
- •Изучение статистических методов обработки опытных данных
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы
- •Определение момента инерции тел методом трифилярного подвеса
- •О писание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Сложение гармонических взаимно перпендикулярных колебаний
- •Описание прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Литература
- •Определение скорости звука в воздухе интерференционным методом
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение вязкости жидкости по методу стокса
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Вязкость водных растворов глицерина
- •Определение отношения удельных теплоемкостей газа методом адиабатического расширения (метод Клемана и Дезорма)
- •Теория метода и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение влажности воздуха при помощи психрометра
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Исследование свойств поверхностного слоя жидкости
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Знакомство с основными электроизмерительными приборами Основные электроизмерительные приборы
- •Из приведенной относительной погрешности к можно рассчитать абсолютную (приборную) погрешность а рабочего электроизмерительного прибора
- •Краткая характеристика некоторых систем приборов
- •Многопредельные приборы
- •Правила пользования многопредельными приборами
- •Вспомогательные электрические приборы и оборудование. Сборка электрических схем
- •О монтаже электроизмерительных установок
- •Правила техники безопасности при монтаже электрических схем и производстве измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Измерение температуры терморезистором
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Измерение температуры термопарой
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение работы полупроводникового диода
- •О писание установки
- •Основные данные плоскостных полупроводниковых диодов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение работы электронного осциллографа
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение горизонтальной составляющей вектора индукции магнитного поля земли
- •Элементы земного магнетизма
- •Р ис. 3. Внешний вид и схема включения тангенс-буссоли. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Измерение размеров малых объектов с помощью микроскопа
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение показателя преломления жидкости
- •О писание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Б) результаты измерений занесите в таблицу:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Исследование линейчатых спектров испускания
- •Описание ртутной лампы
- •Длины волн некоторых линий спектра ртути
- •Порядок выполнения работы
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение концентрации сахара в растворе поляриметром
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение работы газового лазера
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение закона радиоактивного распада
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
О писание установки
Рис. 1 Рис. 2
Трифилярный подвес представляет собой круглую платформу, которая крепится к диску тремя симметрично расположенными нитями (рис.1). Потянув за рычаг 1, выводят верхний диск из положения равновесия. Силовое воздействие по нитям будет передаваться нижнему диску.
Количество совершаемых диском крутильных колебаний можно подсчитать, наблюдая за меткой М, имеющейся на диске. Двигаясь в одном направлении, платформа поднимается на высоту h, при этом потенциальная энергия изменяется на mgh.
В момент прохождения положения равновесия потенциальная энергия платформы переходит в кинетическую:
, (7)
где I – момент инерции платформы; – угловая скорость.
Если не учитывать силы трения, то колебания платформы можно считать гармоническими для малых амплитуд:
,
где а0 – максимальный угол отклонения платформы; – круговая частота колебаний платформы; Т – период колебаний. По определению, угловая скорость равна
,
где . (8)
Из рис.2 можно найти высоту, на которую поднимается платформа: h = h1 – h2. Так как
и ,
где l – длина нити подвеса, то
.
При небольших углах поворота можно считать, что
и ,
тогда . (9)
Из соотношений (7–9) получаем
. (10)
Для того чтобы определить момент инерции любого тела, его помещают на платформу так, чтобы ось вращения проходила через геометрический центр платформы. Зная момент инерции пустой I0 и нагруженной Iн платформ, можно найти момент инерции тела:
. (11)
Порядок выполнения работы
1. Определение момента инерции пустой платформы:
а) потянув рычаг, сообщите платформе колебания (а0 6о – 8о);
б) найдите с помощью секундомера время t0 полных n колебаний (возьмите n равным 10). Повторите опыт три раза;
в) найдите период колебаний платформы;
г) рассчитайте момент инерции платформы и вычислите среднее ;
д) результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.
t0, c |
T0, c |
I0, кгм2 |
, кгм2 |
|
|
|
|
2. Определите момент инерции тела правильной формы:
а) поместите на платформу исследуемое тело так, чтобы не было перекоса платформы, и повторите действия а – б задания 1;
б) найдите период колебаний нагруженной платформы;
в) рассчитайте момент инерции нагруженной платформы (m0 – масса платформы, R – радиус платформы, r – радиус верхнего диска, l – длина нитей подвеса. Значения m0, R, r, l указаны на первой странице описания;
г) рассчитайте момент инерции тела Iт [см. (11)] и вычислите среднее ;
д) результаты измерений занесите в таблицу.
t, c |
Т, с |
Iн, кгм2 |
Iт, кгм2 |
, кгм2 |
|
|
|
|
|
3. Определение момента инерции тела человека:
а) установите модель в центре платформы;
б) проведите измерения согласно заданию 2;
в) рассчитайте момент инерции модели;
г) рассчитайте момент инерции тела человека [см. (6)];
д) результаты измерений и вычислений занесите в таблицу, аналогичную таблице.