- •Міністерство освіти і науки україни
- •Розподіл лабораторних занять з курсу „Фізика”
- •Модуль 1. Механіка Лабораторна робота № 1 вивчення криволінійного руху
- •Теоретичні відомості
- •Опис методу
- •Порядок виконання роботи
- •Результати вимірювань і вихідні дані для розрахунку похибок
- •Характеристики засобів вимірювання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 2 визначення моменту інерції системи на прикладі маятника обербека
- •Теоретичні відомості
- •Опис методу
- •Порядок виконання роботи
- •Результати вимірювань та вихідні дані для розрахунку похибок
- •Характеристики засобів вимірювання
- •Обчислення похибок прямих вимірювань
- •Обчислення похибки непрямого вимірювання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 визначення коефіцієнта тертя кочення
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Результати вимірювань і вихідні дані для розрахунку похибок
- •Коефіцієнти тертя кочення
- •Питання для самоперевірки
- •Модуль 2. Молекулярна фізика і термодинаміка. Електрика Лабораторна робота № 5 визначення відношення питомих теплоємностей газів методом адіабатичного розширення
- •Теоретичні відомості
- •Опис методу
- •Порядок виконання роботи
- •Результати вимірювань та вихідні дані для розрахунку похибок
- •Обчислення похибки непрямого вимірювання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 6 визначення коефіцієнта в’язкості рідини методом падаючої кульки
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Результати вимірювань та обчислень
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 7 дослідження електростатичного поля
- •Теоретичні відомості
- •Опис методу
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 8 електровимірювальні прилади. Вимірювання електричного струму
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Характеристики нешунтованих амперметрів
- •Результати вимірювань та розрахунки для еталонного і шунтованого амперметрів
- •Питання для самоперевірки
- •Список рекомендованої літератури Основна література
- •Додаткова література
- •Додатки
- •Основні одиниці sі
- •Таблиця 2 Похідні одиниці sі, що мають спеціальні назви
- •Таблиця 3 Коефіцієнти Стьюдента
- •Характеристики мір
- •Характеристики приладів
- •Властивості натуральних логарифмів
- •Грецький алфавіт
Порядок виконання роботи
1. Закрити трубку Б (див. рис. 1) і повільно нагнітати повітря в балон, доки різниця рівнів рідини в манометрі не стане дорівнювати (20-30)см.
2. Виміряти значення різниці рівнів рідини H в манометрі.
3. Відкрити трубку Б, випустити з балону надлишок повітря і знову закрити. Проміжок часу з моменту відкриття до моменту закриття повинен дорівнювати (1-2)с.
4. При закритій трубці Б почекати (2-3)хв. і потім виміряти нове значення різниці рівнів рідини h у манометрі. Якщо різниця рівнів рідини в манометрі при вимірах постійно зменшується, то потрібно вжити заходів для забезпечення герметичності системи. Простіше кажучи – перетиснути трубку А, щоб запобігти натіканню повітря через клапан насосу.
5. Експеримент повторити 5 разів, зберігаючи одне й теж саме значення H та вимірюючи кожний раз значення h. Результати вимірювань записати в таблицю 1.
Таблиця 1
Результати вимірювань та вихідні дані для розрахунку похибок
Номер досліду |
hi, см |
hi, см |
(hi)2, см2 |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
– |
– |
H = , прийнята довірча ймовірність = 0.95,
коефіцієнт Стьюдента t0.95;5 = 2.8,
H = ,vH = ,h = ,vh =
Обчислення похибок прямих вимірювань
Обчислити похибки прямих вимірювань величин Hтаh, враховуючи випадкову похибку (тільки дляh), інструментальну похибку та похибку відліку. Результати вимірюванняHіhзаписати в стандартній формі.
Обчислення похибки непрямого вимірювання
Виведемо формулу для розрахунку відносної похибки непрямого вимірювання величини : Для цього необхідно:
а) обчислити середнє значення величини : ;
б) записати натуральний логарифм функції :
;
в) знайти часткові похідні від функції ln за змінними H і h:
, ;
г) записати формулу для відносної похибки непрямого вимірювання :
.
Абсолютна похибка непрямого вимірювання величини визначається за формулою:
.
Кінцевий результат непрямого вимірювання величини γ представити у стандартній формі:
, для = 0.95 та .
Вважаючи повітря двохатомним газом, обчислити теоретичне значення величини т за формулою: .
Порівняти отримане експериментальне відношення питомих теплоємностей повітря з розрахованим теоретичним значенням.
Питання для самоперевірки
Який газ називається ідеальним ? Записати рівняння стану ідеального газу.
Дати визначення адіабатичному процесу. Записати рівняння Пуассона.
Записати і сформулювати перший принцип термодинаміки.
Що називається кількістю ступенів вільності руху молекули ?
Скільки ступенів вільності руху використовують для характеристики повітря ? Відповідь пояснити.
Дати визначення питомій та молярній теплоємності. Пояснити зв’язок між ними.
Чому молярна теплоємність при сталому тиску Cp завжди більша за молярну теплоємність при сталому об’ємі Cv ?
Чому в лабораторній роботі для визначення тиску необхідно зачекати декілька хвилин після випускання надлишку повітря з балону ?
Як і чому змінюється з часом тиск у закритому балоні після того, як надлишок повітря з нього було випущено ?
Як для газу теоретично розрахувати показник адіабати γ ?