- •Министерство сельского хозяйства р.Ф.
- •Инструкция по технике безопасности, для работающих в лабораториях физики. Общие положения
- •Основные положения.
- •Надзор.
- •Меры оказания первой помощи при несчастных случаях
- •Инструкция по подготовке к лабораторному занятию, проведению и отчёту по работе.
- •Введение в теорию измерений физических величин
- •Задача измерений. Основные понятия и их определения
- •Пример нахождения объема цилиндра
- •Графическая обработка результатов измерения
- •Лабораторная работа №1 определение породы древесины по плотности.
- •Теоретическое введение
- •Описание штангенциркуля и микрометра.
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Статическое трение
- •Кинематическое трение Трение скольжения.
- •Трение качения и верчения.
- •Значение коэффициентов трения скольжения и трения качения для некторых материалов
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Определение статического коэффициента трения скольжения
- •Определение коэффициента трения качения
- •Определение коэффициента трения скольжения
- •Дополнительное задание
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №3
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Дополнительное задание
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4
- •Описание установки и методики эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Определение момента инерции маховика и силы трения в опоре
- •Дополнительное задание
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 термогравиметрический способ измерения влажности семян
- •Теоретическое введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №6 определение моментов инерции тел методом крутильных колебаний
- •Введение
- •Описание установки и метода измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Определение коэффициента упругости проволоки и момента
- •Описание установки
- •Определение коэффициента вязкости жидкостей по методу Стокса
- •Дополнительное задание
- •Описание установки и методика выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Дополнительное задание
- •Приложение к лабораторной работе №8
- •Описание эксперимента
- •Лабораторная работа №9 определение постоянной больцмана по измерению парциального давления эфира
- •Введение
- •Описание метода измерения и установки
- •Порядок выполнения работы
- •Определение постояной больцмана
- •Дополнительное задание
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Определение универсальной газовой постоянной
- •Дополнительное задание
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №11
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Определение коэффициента линейного расширения
- •Дополнительное задание
- •I. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца
- •Порядок выполнения работы
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца
- •II. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва колец
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №13 изучение гармонических колебаний
- •Введение
- •Определение ускорения силы тяжести
- •Дополнительное задание
- •Описание установки и метода измерений
- •Зависимость периода колебаний физического маятника от положения груза а2
- •Определение ускорения силы тяжести с помощью оборотного маятника
- •Указания по оценке погрешности
- •Порядок выполнения работы
- •Дополнительное задание
- •II. Описание установки и методика измерений
- •Описание установки
- •Определение собственной частоты колебаний пружинного маятника
- •3. Определение логарифмического декремента затухания методом сравнения амплитуд
- •4. Исследование зависимости затухания колебаний от сопротивления среды.
- •III. Выполнение работы задание 1. Определить собственную частоту колебаний пружинного маятника
- •Задание 2. Определить логарифмический декремент затухания
- •Задание 3. Исследование зависимости затухающих колебаний от сопротивления среды.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Оглавление
Описание установки и метода измерений
Одна из конструкций оборотного мятника является частью универсального маятника ФП-1 (рис. 14.1.)
В этом приборе оборотный маятник представляет собой стержень 1, на котором могут перемещаться и закрепляться в различных положениях опорные призмы П1 и П2 и грузы А1 и А2.
Призмы и грузы закрепляются приблизительно так, как показано на рис. 14.1., а маятник подвешивается на кронштейне 2 на одной из призм. Перемещением грузов А1 и А2 добиваются того. Чтобы период колебаний при подвешивании на любой из призм был одинаков. Тогда расстояние между опорными ребрами призм будет равно приведенной длине lпр.
Рис. 14.1.
Призмы П1 и П2 и груз А1 закрепляются неподвижно; груз А2 перемещается его положение определяется отрезком l (рис. 14.2.)
Маятник приводят в колебание на опорной призме П1 и определяют период колебаний при различных положениях А2. Каждое измерение периода проводят не менее трех раз, взяв по 10 колебаний. Угловая амплитуда колебаний не должна превышать 100. Строят график зависимости периода колебаний от положения груза А2, откладывая по оси абсцисс расстояние l, а по оси ординат период колебаний Т, т.е. Т=f(l).
Меняют ось колебаний, подвешивая маятник на другой призме П2. проводят те же измерения, перемещая груз А2, и строят график. Точка пересечения кривых определит такое положение груза А2, при котором значения периода наиболее близки.
Результаты измерений записывают в заранее подготовленную таблицу (образец таблицы)
Таблица 14.1.
Зависимость периода колебаний физического маятника от положения груза а2
Номер измерения |
l, см |
n |
t, c |
T, c |
T, c | |
Качание на П1 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
| |
3 |
|
|
|
|
| |
Качание на П2 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
| |
3 |
|
|
|
|
|
Рис. 14.2.
Призмы и грузы рекомендуется располагать следующим образом (см. рис. 14.2.). а1=5 см, а2=25 см, а3=25 см, l=10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 20 см. Затем слегка перемещая А2 вблизи положения, определяемого точкой пересечения кривых, проводят измерения периодов Т1 и Т2 при колебаниях на призмах П1 и П2. При этом не обязательно определять значения самих периодов, достаточно измерять только времена n колебаний t1 и t2, добиваясь того, чтобы разность величин t1-t2 не превышала погрешность секундомера . Окончательное определение t1 и t2 проводят не менее трех раз, отсчитывая время 50 - ти колебаний. За истинное значение времени колебаний принимают среднее из значений t1 и t2. Результаты измерений заносят в таблицу 14.2.
Таблица 14.2.
Определение ускорения силы тяжести с помощью оборотного маятника
№№ п/п |
n |
t1, c |
t2, c |
T1, c |
T2, c |
lпр, м |
g, м/с2 |
g, м/с2 |
g |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для измерения lпр, т.е. расстояние между ребрами опорных призм, маятник снимается и располагается горизонтально на специальной подставке, находящейся на столе. Затем с помощью штангенциркуля измеряют lпр c точностью 0,2 мм. Вычисляют g по уравнению (14.3.), решив его относительно g, и зная, что
(14.4.)
После несложных преобразований, получим
(14.5.)