- •Иркутский государственный технический университет
- •Общая физика
- •Механика
- •Молекулярная физика
- •Термодинамика
- •Оглавление
- •1. Математическая обработка результатов измерений
- •2. Механика Лабораторная работа 2-1 Проверка основного закона динамики вращательного движения на маятнике Обербека
- •Лабораторная работа 2-2 Определение момента инерции махового колеса динамическим методом
- •Лабораторная работа 2-3 Определение момента инерции твердого тела методом колебаний
- •Лабораторная работа 3-1 Определение скорости полета пули с помощью баллистического маятника
- •Какая формула выражает закон сохранения импульса? Варианты ответа:
- •Лабораторная работа 3-2 Определение скорости полета пули с помощью физического маятника
- •Лабораторная работа 4-1 Определение модуля Юнга из растяжения проволоки на приборе Лермантова
- •Лабораторная работа 4-2 Определение модулей сдвига и кручения методом крутильных колебаний
- •Лабораторная работа 5-1 Определение ускорения свободного падения методом катающегося шарика
- •Лабораторная работа 5-2 Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника
- •Лабораторная работа 5-3 Определение параметров физического маятника
- •Лабораторная работа 6 Изучение затухающих колебаний
- •3. Молекулярная физика. Термодинамика Лабораторная работа 7 Определение постоянной Больцмана
- •Лабораторная работа Определение универсальной газовой постоянной
- •Лабораторная работа 12 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
- •Лабораторная работа 13-1 Определение динамического коэффициента вязкости методом пуазейля
- •Лабораторная работа 13-2 Определение динамического коэффициента вязкости методом Стокса
- •Лабораторная работа Определение средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха
- •Лабораторная работа Определение коэффициента теплопроводности твердых тел
- •Лабораторная работа 9,10 Определение отношения теплоемкостей газов
- •Лабораторная работа 11 Определение изменения энтропии при изохорическом процессе в газе
- •Библиографический список
Лабораторная работа 4-2 Определение модулей сдвига и кручения методом крутильных колебаний
Контрольные вопросы
Какие деформации называются упругими, пластическими?
Что такое деформация кручения? Запишите закон Гука для деформации кручения.
Каков физический смысл модуля кручения?
Какова связь между тангенциальным напряжением и относительным сдвигом (закон Гука для деформации сдвига)?
Что такое модуль сдвига? От чего он зависит?
Как возникают крутильные колебания? Чему равен их период?
Запишите уравнение свободных незатухающих крутильных колебаний.
Тесты
К акой из рисунков (рис. 2.4) соответствует возникновению деформации: а) - сжатия; б) - кручения; в) - сдвига?
Как записывается закон Гука для деформации кручения?
Варианты ответа: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
Как записывается закон Гука для деформации сдвига?
Варианты ответа:1) ; 2) ; 3) ; 4) .
Какая формула выражает период крутильных колебаний?
Варианты ответа:
1) ; 2) ; 3) ; 4) .
Укажите единицы измерения модуля кручения.
Варианты ответа:
1) D = Нм2; 2) D = Н/м; 3) D = дин/см; 4) D = Нм.
От чего зависят: а) модуль кручения; б) модуль сдвига?
Варианты ответа:
от величины нормального напряжения;
от площади сечения образца;
от длины образца;
от величины тангенциального напряжения;
от величины приложенной силы;
от направления приложенной силы;
от величины момента деформирующей силы;
от материала образца.
Тонкий стержень одним концом закреплен, к другому концу приложен момент силы М = 1 кН∙м. Определить угол φ закручивания стержня, если постоянная кручения С = 120 кН∙м/рад.
Варианты ответа: 1) 8,34 мрад; 2) 8,34 рад; 3) 83,4 рад.
Лабораторная работа 5-1 Определение ускорения свободного падения методом катающегося шарика
Контрольные вопросы
Дайте понятие о неинерциальных системах отсчета.
Какое ускорение называется ускорением свободного падения?
Объясните зависимость ускорения свободного падения тел от географической широты местности.
Какие колебания называются гармоническими?
Что такое амплитуда, период, частота, циклическая (круговая) частота, фаза колебаний?
Запишите уравнение гармонических колебаний.
Тесты
Как будет отличаться от ускорения свободного падения на поверхности Земли ускорение свободного падения на поверхности планеты, если радиус планеты в два раза больше радиуса Земли, а масса планеты в шесть раз больше массы Земли?
Варианты ответа: 1) не будет отличаться;
2) будет меньше в 1,5раза; 3) будет меньше в 2 раза;
4) будет меньше в 8 раз; 5) будет больше в 1,5 раз;
6) будет больше в 2 раза; 7) будет больше в 2,5 раз;
8) будет больше в 4 раза; 9) будет больше в 4,5 раза.
Сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m1 = m2 = 1 кг на расстоянии R равна F. Чему равна сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m1 = 2 кг и m2 = 3 кг на таком же расстоянии друг от друга?
Варианты ответа:
1) 6F; 2) 5F; 3) 1,5F; 4) 2/3 F.
Землю можно рассматривать как однородный шар массы М и радиуса R. Какое из следующих уравнений правильно связывает гравитационную постоянную G и ускорение свободного падения у поверхности Земли g?
Варианты ответа:
1 ) ; 2) ; 3) ; 4) .
Если шарик поместить на вогнутую поверхность, то при отклонении от положения равновесия он будет совершать колебательное движение (рис. 2.34). Какие из перечисленных величин достигают максимального значения в положении равновесия: угловая скорость ; скорость v; кинетическая энергия T; потенциальная энергия П?
Варианты ответа:
1) , П; 2) , v, Т; 3) v, П; 4) , v, П.
Однородный шар массы m = 1 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности со скоростью v = 2 м/с. Определить полную механическую энергию шара.
Варианты ответа: 1) 2 Дж; 2) Дж; 3) 2,8Дж; 4) Дж; 5) 1,4 Дж.
Колебания точки заданы уравнением x = 3cos(2t + /3) м. Чему равны амплитуда и период колебаний?
Варианты ответа: 1) А = 3м, Т = 2 с; 2) А = 3м, Т = 3 с;
3) А = 3м, Т = ) А = 2м, Т = /2; 5) А = 3м, Т = /3;
6) А = 6м, Т = ) А = 6м, Т = ) А = 6м, Т = .
Н а рис. 2.36 представлен график колебаний маятника. Уравнение колебаний имеет вид: x = A sin(t + 0) . Определить начальную фазу колебаний 0.
Варианты ответа:
1) 0 = /2; 2) 0 = 3) 0 = 3/2; 4) 0 = 0.
Колебания шарика на вогнутой поверхности заданы уравнением м. Чему равна фаза колебаний в момент времени t=2 с?
Варианты ответа: 1) =/2; 2) =(/2+4); 3) =2; 4) =
) =9cos(4+/2).
Максимальная скорость точки, совершающей гармонические колебания vmax = 3,14 м/с, период колебаний Т = 4 с, начальная фаза 0 = 0. Какое из уравнений описывает колебания данной точки?
1) ; 2) ; 3) .
Определить амплитуду колебаний материальной точки массой m = 10 г, если действующая на нее периодическая сила Н.
Варианты ответа: 1) 14 см; 2) 3,6 см; 3) 10,8 см; 4) 9,8610-3 м.
Как объяснить неодинаковое изнашивание рельсов двухколейной железной дороги?
Варианты ответа: 1) действием центробежной силы инерции;
2) действием силы Кориолиса.
Производят ли работу центробежные силы? Силы Кориолиса?
Варианты ответа: 1) да; 2) нет.
Возможно ли, чтобы центробежная сила инерции совпадала с направлением силы тяжести; была ей противоположна?
Варианты ответа: 1) да; 2) нет.
сплошной (1) и полый (2) цилиндры (m1 = m2, R1 = R2 ) вкатываются на горку с одинаковыми начальными скоростями v01 = v02. Сравнить высоты, на которые поднимутся цилиндры.
Варианты ответа: 1) h1 = h2 ; 2) h1 > h2 ; 3) h1 < h2.