- •Механика и молекулярная физика Лабораторный практикум
- •Механика и молекулярная физика: лабораторный практикум / cост. С.Г.Гильмиярова, н.Ф.Косарев, ф.Ф.Тимерханов. – Уфа: Изд-во бгпу, 2010. – с.
- •Isbn Издательство бгпу, 2010
- •V. Фазовые переходы......................................................................... .....83
- •1. Место физики среди естественных наук и роль измерений в физике
- •Порядок работы в лаборатории
- •Оценки по выполнению отдельных этапов заносятся в таблицу на первой странице рабочей тетради:
- •Виды физических измерений
- •Единицы измерения физических величин
- •Элементы теории погрешностей
- •Ошибки измерения (погрешности) и причины их возникновения
- •2. Определение величины ошибки при прямых измерениях
- •Коэффициенты Стьюдента
- •Относительная ошибка
- •Пример записи результатов прямых измерений
- •Определение физической величины и ее ошибки при косвенных измерениях
- •6. Некоторые правила приближенных вычислений
- •7. Построение графиков
- •Простейшие физические измерения Нониус и микрометрический винт
- •Часть I
- •Форма отчета
- •Лабораторная работа № 2 Определение объема и плотности твердого тела
- •Определение плотности вещества
- •Форма отчета Лабораторная работа № 2
- •1. Определение плотности цилиндра
- •II. Определение плотности твердого тела неправильной формы
- •Вопросы к допуску
- •Краткая теория
- •Ход работы и обработка результатов измерения
- •Второй способ (экспериментальный)
- •Ход работы и обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 изучение незатухающих гармонических колебаний и упругих свойств пружины
- •Вопросы к допуску
- •Краткая теория
- •Упражнение I Определение основных величин, характеризующих гармонические незатухающие колебания Ход работы и обработка результатов измерения
- •Упражнение II Изучение зависимости периода колебаний от массы колеблющегося груза и определение коэффициента жесткости пружины Ход работы и обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 изучение незатухающих гармонических колебаний математического маятника
- •Вопросы к допуску
- •Ход работы и обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки. Вывод расчетных формул
- •Порядок выполнения работы
- •5. Данные установки и таблица результатов измерения
- •6. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Часть II молекулярная физика
- •I. Молекулярно-кинетическая теория
- •Идеального газа
- •Лабораторная работа №1 определение газовой постоянной методом откачки
- •Вопросы к допуску:
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы:
- •Цель работы: проверка соотношения между изменениями объема и давления определенного количества газа при его изотермическом сжатии. Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2 изучение изобарного процесса
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •II. Жидкости
- •Порядок выполнения работы
- •Если искривленная поверхность жидкости имеет сферическую форму то:
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 3 определение коэффициента поверхностного натяжения по методу счета капель
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •III. Явления переноса
- •Лабораторная работа №5 определение коэффициента внутреннего трения жидкости капиллярным вискозиметром
- •Вопросы к допуску:
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •IV. Реальные газы
- •Влажность воздуха
- •Упражнение 2 определение психрометрической постоянной аспирационным психрометром Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •V. Фазовые переходы
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2 наблюдение за отвердеванием аморфного тела
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 3 исследование свойств переохлажденной жидкости
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложения
- •Плотность некоторых твердых веществ при 200 с
- •Механика. Молекулярная физика
Виды физических измерений
Измерение – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств измерений (приборов). Измерения основаны на совокупности физических явлений и физических закономерностей, описывающих эти явления, представляющих собой принцип измерений.
Различают два вида физических измерений: прямые и косвенные. В случае прямых измерений результат получается непосредственно по прибору. Если прибор – цифровой, то записывается соответствующая цифра. Если прибор шкальный, то снимается показание по шкале прибора. Таким образом, прямым называется измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных (например, измерение времени секундомером, длины линейкой и т.д.).
В некоторых ситуациях нет возможности определить величину по прибору: либо отсутствует соответствующий прибор (например, нет спидометра для определения скорости, но есть рулетка и часы); либо измерение величины влечет за собой кардинальное изменение процесса (энергия может быть определена только при совершении работы). В этом случае проводят косвенные измерения, при которых искомое значение величины находят на основании прямых измерений физических величин, связанных между собой определенной зависимостью y = f(x1, x2, …, xn), где у- значение измеряемой величины, x1, x2, …, xn – значения величин, получающихся при прямых измерениях. Например, к косвенным измерениям можно отнести нахождение плотности тела: = m / V.
Единицы измерения физических величин
В основе любого вида измерения лежит сравнение определяемой величины с другой, принятой за эталон. Для обеспечения однозначности различных измерений, произведенных как одним и тем же, так и разными экспериментаторами были введены единицы измерения. Единица измерения является величиной того же рода, что и сама измеряемая величина. Следовательно, должно существовать, по меньшей мере, столько же единиц измерения, сколько существует самих величин.
Выбор величины единицы измерения может быть совершенно произвольным. Но если единицы измерения всех физических величин установить независимо друг от друга, то в формулах, связывающих разные физические величины, появится много переводных коэффициентов. Это приведет не только к необходимости вводить эти коэффициенты в теорию науки, их запоминанию, но и к усложнению вычислений и, как следствие, усложнению дальнейшего пути познания и развития науки. Поэтому произвольно установили единицы измерения для минимального числа величин, по которым, благодаря зависимостям между физическими величинами, определили все остальные единицы измерения.
Физические величины, единицы измерения которых выбраны произвольно на основании договоренности, называются основными. Их единицы измерения называют также основными. Физические величины, единицы которых установлены с помощью функциональной зависимости от основных величин, называются производными величинами. Их единицы измерения называют также производными.
Совокупность основных и производных единиц измерения называют системой единиц измерения. В настоящее время в России в качестве предпочитаемой принята Международная система единиц измерения – СИ.
В этой системе основными являются:
Длина |
метр |
м |
Масса |
килограмм |
кг |
Время |
секунда |
с |
Сила электрического тока |
ампер |
А |
Термодинамическая температура |
кельвин |
К |
Сила света |
кандела |
кд |
Количество вещества |
моль |
моль |
В системе СИ имеются две дополнительные величины и соответствующие единицы:
Плоский угол |
радиан |
рад |
Телесный угол |
стерадиан |
стер |