Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Пермский государственный технический университет

Лысьвенский филиал

Кафедра Естественнонаучных дисциплин

МЕХАНИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Методические указания по выполнению лабораторных работ

для всех специальностей и направлений обучения

Лысьва – 2008 г.

Селиванов А.Н.

Физика. «Механика, молекулярная физика и термодинамика»: методические указания для выполнения лабораторных работ студентами всех специальностей, направлений и форм обучения. – Лысьва: ЛФ ПГТУ, 2008. – 74с.

Практикум включает в себя 12 лабораторных работ. В начале каждой работы даны краткие теоретические сведения, а в конце – вопросы для самоконтроля. Приведен порядок выполнения работ.

Практикум предназначен для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения всех направлений и специальностей подготовки.

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры естественнонаучных дисциплин ЛФ ПГТУ «___» ________________ 200___ г., протокол № _______.

Лысьвенский филиал

Пермский государственный

технический университет,

2008г

Содержание

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ, НА ПРИМЕРЕ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЦИЛИНДРА 4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИЗУЧЕНИЕ СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРУЖИННОГО МАЯТНИКА 8

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 МАЯТНИК ОБЕРБЕКА 15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ – ПРУЖИННАЯ ПУШКА 20

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ 23

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ИЗМЕРЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ. ТЕОРЕМА ШТЕЙНЕРА 27

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ Ср/Сv ДЛЯ ВОЗДУХА ПО КЛЕМАНУ-ДЕЗОРМУ 34

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЯЗКОСТИ ВОЗДУХА ПО ИСТЕЧЕНИЮ ИЗ КАПИЛЛЯРА 39

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ СТОКСА 46

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ ТВЁРДЫХ ТЕЛ 50

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11 ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК 55

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГОСТИ ПРУЖИН И СИСТЕМ ПРУЖИН. КОЛЕБАНИЯ ТЕЛА НА ПРУЖИНЕ. ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ 62

Приложение 1 69

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА МАТЕМАТИЧЕСКИЙ МАЯТНИК 74

Математический маятник – 75-76

Лабораторная работа № 1 обработка результатов измерений, на примере задачи определения объема цилиндра

Цель работы: ознакомиться с методом обработки результатов измерений.

Приборы и принадлежности: цилиндр, штангенциркуль, микрометр.

Порядок выполнения работы

1. Штангенциркулем измерить не менее 7 раз (в разных местах и направлениях) диаметр цилиндра. Результаты записать в таблицу 1.1.

2. Вычислить среднее значение диаметра:

,

где n – число измерений, i – номер измерения.

3. Вычислить , ,.

4. Задавшись надежностью = 0,95, по таблице выбрать коэффициенты Стьюдентаи.

5. Определить приборную погрешность .

6. Вычислить абсолютную ошибку (полуширину доверительного интервала) в определении диаметра цилиндра:

.

7. Вычислить относительную погрешность

и результат представить в виде

, , при= 0,95.

8. В таком же порядке обработать результаты для высоты цилиндра h и результаты записать в таблицу 1.1.

9. Вычислить среднее значение объема цилиндра:

.

10. Вычислить относительную погрешность определения объема:

, где .

11. Вычислить полуширину доверительного интервала:

.

12. Результаты записать в виде:

, , при= 0,95.

13. Взять микрометр и повторить пп. 1-7.

14. По результатам полученных измерений, сделать сравнительный анализ для диаметров цилиндра.

Таблица 1.1

Прибор	№ изм.	di, мм	did, мм	(di  d)2, мм2	hi, мм	hi  h, мм	(hi  h)2, мм2
Штанген-циркуль	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
Сумма
Среднее значение
Микро-метр	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
Сумма
Среднее значение

Как производить измерения штангенциркулем и микрометром см. в приложении к лабораторной работе !