- •1. Статистическая обработка результатов эксперимента Физические измерения
- •Погрешности физических измерений
- •Оценка величины систематической погрешности
- •Оценка погрешности при прямых однократных измерениях
- •Оценка величины случайной погрешности
- •Оценка погрешности при прямых многократных измерениях
- •Оценка погрешности косвенных измерений
- •1.1. Определение погрешности прямого многократного
- •1.2. Определение погрешности косвенного измерения удельного сопротивления. (Лабораторная работа 2) Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Вычисление погрешности измерения удельного сопротивления
- •Контрольные вопросы
- •2. Кинематика и динамика поступательного движения тел
- •2.1. Измерение ускорения свободного падения на машине Атвуда. (Лабораторная работа 3)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Подготовка прибора к измерениям
- •Измерения
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Проверка второго закона Ньютона с помощью машины Атвуда. (Лабораторная работа 4)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений Задание 1. Проверка закона пути .
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Исследование прямолинейного движения тел в поле силы тяжести. (Лабораторная работа 5)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений Подготовка прибора к измерениям
- •3. Кинематика и динамика вращательного движения твердого тела
- •3.1. Изучение законов вращательного движения на маятнике Обербека. (Лабораторная работа 6)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Подготовка прибора к измерениям
- •Измерения
- •Контрольные вопросы
- •4. Закон сохранения импульса и закон сохранения механической энергии
- •Удар – совокупность явлений, связанных со значительными изменениями скорости тела за малый промежуток времени (тысячные доли секунды).
- •В качестве меры механического взаимодействия тел при ударе служит импульс силы за время удара:
- •4.1. Проверка закона сохранения механической энергии с помощью прибора Гримзеля. (Лабораторная работа 7)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •4.2. Удар шаров. (Лабораторная работа 8)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Определение момента инерции и проверка закона сохранения энергии с помощью маятника Максвелла. (Лабораторная работа 9)
- •Теория метода и описание прибора
- •Описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •5. Закон изменения момента импульса и закон сохранения момента импульса
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •5.2. Изучение прецессии гироскопа. (Лабораторная работа 11)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •6. Механические колебания. Физический маятник
- •6.1. Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника. (Лабораторная работа 12)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Определение ускорения свободного падения с помощьюмаятника универсального. (Лабораторная работа 13)
- •Теория метода и описание прибора
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений Задание 1. Проверка закона пути .
Включить секундомер и электромагнит в сеть. На концы нити подвесить основные грузы одинаковой массы m0. На правый конец нити добавить перегрузок m =5… 10 г.
Левый груз С’ опустить до соприкосновения с электромагнитом. Тумблер К установить в положение «вниз». На расстоянии S (не менее 60 см) от конца нижнего края правого груза Р закрепить платформу Д.
Переводом тумблера К в положение «вверх» выключить ток в обмотке электромагнита. Одновременно включится секундомер и грузы придут в движение. После остановки секундомера снять его показания.
Измерения времени t для высоты S провести 3 – 5 раз.
Повторить измерения согласно пунктам 2–4 для двух других высот S, изменяя высоту передвижением платформы Д.
Все данные измерений занести в табл. 2.2.
Оценить погрешность измерения ускорения.
Таблица 2.2
S, м |
t, с |
tср, с |
а, мс-2 |
, мс-2 |
S1 |
1 2 3 |
|
a1 |
|
S2 |
1 2 3 |
|
a2 |
|
S3 |
1 2 3 |
|
a3 |
|
Задание 2. Проверка следствий II закона Ньютона
а) Проверка соотношения: приm = const. (2.19)
На концы нити подвесить по основному грузу одинаковой массы (30–50 г) и 2 – 3 перегрузка так, чтобы разность сил тяжести грузов на концах нити была не более 20 г. Установить платформу Д в определенном положении.
Зная массу грузов на нити (она указана на самих грузах), определить массу системы Мс=М1+М2 и движущую силу F=(М2 - М1)g.
Провести измерения согласно пунктам 2–4 задания 1.
Изменить движущую силу F, не меняя массы системы Мс. Для этого, оставляя основные грузы на месте, переложить один перегрузок с правого конца нити на левый так, чтобы величина разности (М2 - М1) изменилась.
Повторить опыт (3–5 раз) для нового положения грузов. Данные измерений занести в табл. 2.3.
б) Проверка соотношения: приF = const. (2.20)
На концах нити подвесить основные грузы одинаковой массы (30–50 г), на правый конец добавить перегрузок (7–10 г). Определить общую массу системы Мс= М1+М2, движущую силу F = (М2 - М1)g.
Провести измерения времени движения (3–5 раз) для выбранной высоты S.
Изменить массу системы Мс, не меняя движущей силы F. Для этого, оставляя перегрузок на месте, заменить прежние основные грузы новыми или добавить на оба конца по грузу одинаковой массы (20 -30 г).
Повторить опыт (3–5 раз) для новой системы грузов. Все данные измерений занести в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Опыт |
S, м |
t, с |
tср, с |
а, мс-2 |
M1, кг |
M2, кг |
Мс=М1+М2, кг |
F=(М2 - М1)g. H |
а) |
|
|
|
a1 |
|
|
const |
F1 |
|
|
|
a2 |
|
|
F2 | ||
б) |
|
|
|
a1 |
|
|
Мс1 |
const |
|
|
|
a2 |
|
|
Мс2 |