Порядок вимірів.

1. Поставити пароутворювач з водою на електроплитку і ввімкнути її в мережу 220 В.

2. Визначити зважуванням масу калориметра , налити в нього воду до позначки, визначити зважуванням масу калориметра з водою m΄ , розрахувати масу води в калориметрі по формулі = m΄ - .

3. Опустити досліджуване тіло у вигляді U-подібної трубки , закріпленої на кришці, в калориметр з водою. Опустити туди термометр.

4. Коли з штуцера трубки для підведення пари почне надходити пара, приєднати штуцер до одного з кінців досліджуваної трубки і включити секундомір.

5. Через проміжки часу, вказані викладачем, виміряти з точністю до 0,1 К температуру води в калориметрі Т_В в функції часу t, перемішуючи воду мішалкою (зняти 8 точок).

6. Від’єднати штуцер від досліджуваної трубки, вийняти її з води, виміряти внутрішній і зовнішній діаметри d₁ і d₂ і довжину l змоченої частини трубки.

7. Виміряти по барометру атмосферний тиск Р і по таблиці визначити температуру кипіння води (температуру пари Т_П ).

Порядок розрахунків:

1. Побудувати графік залежності температури води Т_В від часу t.

2. Провести дотичну до графіка в деякій точці (t , Т_В ) і по тангенсу кута нахилу до осі t визначити значення похідної .

3. Вивести з рівняння робочу формулу і розрахувати значення коефіцієнта теплопровідності К , знаючи, що r₂/r₁ = d₂/d₁ .

4. Розрахувати значення температури, для якого визначений коефіцієнт теплопровідності <T> = (T_П + Т_В)/2.

5. Якщо досліджувана трубка металева, вивести з рівняння (8.48) робочу формулу і розрахувати значення питомої електропровідності σ .

6. Вивести робочі формули і розрахувати середньоквадратичні похибки σ_К і σ_{σ .}

9. Віртуальні лабораторні роботи з курсу фізики.

Цей розділ методичного підручника призначений для самостійної роботи студентів, спрямованої на поглиблення і поширення знань з курсу фізики шляхом постановки і виконання ряду робіт в комп’ютерному варіанті. Дані роботи підібрані авторами таким чином, щоб вони доповняли фізичний матеріал, викладений в попередніх розділах. У сукупності, проведення всього циклу віртуальних робіт даного розділу завершує курс, який пропонується.

Лабораторна робота № 9.1 „Рівномірний рух тіла по колу”.

Мета роботи: вивчення властивостей і кількісних характеристик руху тіла по колу.

Завдання

1. Експериментально визначити залежність доцентрового прискорення, періоду і частоти обертання від радіусу кола і лінійної швидкості тіла.

2. Одержати закон шляху і швидкості для руху по колу.

3. Експериментально визначити залежність між лінійною і кутовою швидкістю.

4. Одержати залежність доцентрового прискорення від радіусу і з’ясувати його фізичний сенс.

Порядок виконання роботи

1. В становити почат-кове значення ра-діусу кола і ліній-ної швидкості ма-теріальної точки, запустити модель.

2. Проаналізувати графіки залежнос-тей y(t), v(t), x(t), v_x(t).

3. По графіку визна-чити амплітуди, період, частоту и циклічну частоту обертального руху.

4. Побудувати графік залежності a_x(t), a_y(t), a_цс.(t).

5. Зробити висновки.

Контрольні питання і вправи

1. Визначити залежність доцентрового прискорення від радіусу кривизни.

2. Як змінюється вага тіла за рахунок обертання Землі навколо власної осі?

3. Яку найбільшу швидкість V_max може розвинути велосипедист, якщо він проїздить закруглення радіусом R = 50 м, якщо коефіцієнт тертя ковзання f між шинами і асфальтом дорівнює 0,3? Який кут φ відхилення велосипеда від вертикалі, коли велосипедист рухається по закругленню?

Лабораторна робота № 9.2 „Механічна робота і енергія”.

Мета роботи: визначення потенціальної і кінетичної енергії та взаємозв’язку роботи і енергії .

Завдання

1. В изначити залежність виконаної роботи від величини і напрямку діючої сили.

2. Розрахувати роботу втрат.

3. Визначити кінетичну енергію тіла і перевірити закон збереження кінетичної енергії.

Порядок виконання роботи

1. Встановити початкове значення прикладеної сили, кута між вектором сили і переміщення, значення коефіцієнту тертя, ковзання і сили тертя.

2. В изначити силу тертя ковзання.

3. Розрахувати корисну і повну роботу.

4. Перевірити закон збереження енергії в різних точках траєкторії руху.

5. Зробити висновки.

Контрольні питання і вправи

1. Як зміниться потенціа-льна енергія тіла:

а) при підйомі його над поверхнею землі,

б) при опусканні в шахту?

2. Яка залежність кінетичної енергії тіла:

а) від маси,

б) від швидкості?

3. Як зміниться потенціальна енергія деформованого тіла в залежності від абсолютної деформації?

Лабораторна робота № 9.3 „Пружні і непружні взаємодії”.

Мета роботи: вивчити властивості пружних і непружних взаємодій, розглянути закони збереження імпульсу і енергії в цих взаємодіях.

Завдання

1. В режимах пружного і непружного зіткнень, змінюючи маси і швидкості візків, визначити їх імпульси і кінетичні енергії.

2. Перевірити закон збереження енергії і імпульсу .

3. З’ясувати незбереження сумарного імпульсу і механічної енергії при непружному співударянні.

Порядок виконання роботи

1. В становити міні-мальні значення швидкостей і мас візків.

2. Розрахувати імпу-льси і кінетичну енергію візків.

3. Провести експе-римент в режимах пружного і непру-жного зіткнення.

4. Перевірити вико-нання законів збе-реження механіч-ної енергії і ім-пульсу.

5. Послідовно змі-нюючи масу, нап-рямок і величину швидкості, при фіксованих параметрах, провести 8 – 10 дослідів.

6. Проаналізувати результати і зробити висновки.