Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_____________

С. Н. Крохин, О. И. Сердюк, Л. А. Литневский, В. П. Нестеров

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО МЕХАНИКЕ

Утверждено редакционно-издательским

советом университета в качестве методических указаний

к выполнению лабораторных работ по физике

Омск 2006

УДК 53 (076.5)

ББК 22.3

К83

Лабораторный практикум по механике: Методические указания к выполнению лабораторных работ по физике / С. Н. Крохин, О. И. Сердюк, Л. А. Лит-невский, В. П. Нестеров; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. 39 с.

Методические указания содержат девять лабораторных работ по механике, в которых кратко изложены теоретический материал по кинематике и динамике поступательного и вращательного движения и законам сохранения энергии, принципы измерения физических величин, порядок выполнения лабораторных работ и вычисления погрешности. В приложениях приведены программа курса физики по разделу «Механика» для технических вузов и порядок вычисления погрешности при прямых и косвенных измерениях.

Указания предназначены для студентов первого курса дневного обучения технических вузов.

Библиогр.: 5 назв. Табл. 1. Рис. 9.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. А. Нехаев;

канд. физ.-мат. наук, доцент Г. И. Косенко.

________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 55

Лабораторная работа 1. Измерения и расчет погрешностей 56

Лабораторная работа 2. Движение тела, брошенного под углом к горизонту 57

Лабораторная работа 3. Изучение законов поступательного движения тел 511

Лабораторная работа 4. Определение момента инерции маятника Обербека 514

Лабораторная работа 5. Определение скорости полета пули 517

Лабораторная работа 6. Изучение законов столкновения тел при ударах 520

Лабораторная работа 7. Изучение закона сохранения энергии 524

Лабораторная работа 8. Законы сохранения энергии при вращательном

движении 528

Лабораторная работа 9. Скатывание твердого тела с наклонной плоскости 531

Библиографический список 534

Приложение 1. Рабочая программа 535

Приложение 2. Измерения и погрешности 536

Введение

Для глубокого понимания сути физических явлений при изучении физических закономерностей рекомендуется проводить экспериментальные исследования. Выполнение лабораторных работ по физике помогает студентам более детально на практике ознакомиться с некоторыми физическими явлениями и приборами, а также изучить основные методы точных физических измерений.

При подготовке к практическим занятиям студент должен заранее (в часы, отведенные для самостоятельной работы) повторить теоретический материал к лабораторной работе по учебнику и конспекту лекций, а также порядок ее проведения по методическим указаниям.

При этом в рабочую тетрадь (дневник) необходимо вписать

название работы;

цель исследования;

перечень приборов и принадлежностей, используемых в работе;

рабочую формулу с расшифровкой входящих в нее величин и формулы расчета погрешности;

схему установки или ее рисунок;

таблицы для записей результатов измерений.

Допущенный к работе студент знакомится с принципом действия приборов, собирает схему установки и после проверки схемы преподавателем или лаборантом приступает к эксперименту. Полученные результаты студент заносит в таблицы, которые проверяются и визируются преподавателем.

По результатам измерений в рабочую тетрадь записывают

расчеты искомых величин и погрешности (в случае необходимости результаты эксперимента приводятся в виде графиков);

вывод (краткий анализ полученных результатов и погрешности, сравнение их с табличными значениями и т. п.).

В данных методических указаниях приведены рабочая программа курса физики по разделу «Механика» (прил. 1) и правила вычисления погрешности при прямых и косвенных измерениях (прил. 2).

Лабораторная работа 1

ИЗМЕРЕНИЯ И РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТи

Цель работы: измерить плотность твердого тела, рассчитать погрешность и сравнить результат с табличным значением.

Приборы и принадлежности: набор твердых тел, штангенциркуль, микрометр, весы.

1.1. Задание

Измерить массу m твердого тела и его геометрические размеры (диаметр, высоту, длину, ширину и т. п.) и вычислить плотность твердого тела  по формуле:

для цилиндра –

(1)

для прямоугольного параллелепипеда –

(2)

где d, h – диаметр и высота цилиндра, м;

a, b, c – линейные размеры параллелепипеда, м.

1.2. Порядок выполнения работы

1) Измерить массу m твердого тела на весах, геометрические размеры тела (диаметр, высоту, длину, ширину и т. п.) штангенциркулем и микрометром. Результаты измерений и их инструментальную погрешность занести в таблицу. Измерения повторить многократно.