- •Федеральное агентство по образованию
- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1 обработка результатов измерений, на примере задачи определения объема цилиндра
- •Порядок выполнения работы
- •Приложение к лабораторной работе №1 Измерение штангенциркулем
- •Измерение микрометром
- •Лабораторная работа № 2 изучение свободных колебаний пружинного маятника
- •Теоретические сведения
- •Описание установки, метод определения
- •Порядок выполнения работы
- •1.Определение коэффициента жесткости пружины
- •2. Установление зависимости периода колебаний от массы маятника
- •Лабораторная работа №3 определение параметров влажного воздуха
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки и метода определения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 закон сохранения энергии – пружинная пушка
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 свободное падение
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 измерение моментов инерции. Теорема штейнера
- •Краткие теоретические сведения
- •Момент инерции тела относительно оси
- •Момент силы относительно оси
- •Момент импульса тела относительно оси вращения
- •Основной закон динамики для вращательного движения
- •Порядок выполнения работы эксперименты с поворотным столом
- •1. Момент инерции ненагруженного стола
- •2. Определение моментов инерции различных тел
- •3. Теорема штейнера
- •4. Измерение момента инерции с помощью пружин известной жесткости (эксперименты на шкиве стойки стола)
- •Лабораторная работа № 7 определение отношения Ср/Сv для воздуха по клеману-дезорму
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода определения Ср/Сv
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты
- •Лабораторная работа № 8 определение вязкости воздуха по истечению из капилляра
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты
- •Лабораторная работа №9 определение коэффициента вязкости жидкости методом стокса
- •Описание метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №10 определение коэффициента теплового расширения твёрдых тел
- •Краткие теоретические сведения
- •Устройство прибора
- •Работа с прибором
- •Определение коэффициента теплового расширения
- •Лабораторная работа № 11 физический маятник
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки и метода определения
- •Порядок выполнения работы
- •Определение приведенной длины физического маятника (по графику)
- •Лабораторная работа №12 определение упругости пружин и систем пружин. Колебания тела на пружине. Вращательные колебания
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Определение упругости пружин и систем пружин
- •Контрольный эксперимент
- •2. Колебания тела на пружине
- •3. Вращательные колебания
- •Контрольный эксперимент
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты.
Приложение к лабораторной работе №1 Измерение штангенциркулем
На рис.1.1 изображен штангенциркуль ШЦ – 1 – 150 – 0,1 (в настоящей лабораторной работе используется штангенциркуль другого типа ШЦ – 1 – 250 – 0,05, имеющий аналогичное устройство и в два раза более высокую точность измерения).
Рис. 1.1. Устройство штангенциркуля: 1 – штанга; 2,4,5,6 – губки; 3 – подвижная рамка; 7 – стопорный винт; 8 – рейка.
Прибор состоит из штанги (1) с делениями ценой в 1 мм, на одном конце которой имеется губка (2), и подвижной рамки (3) с прикрепленной к ней губкой (4). На рамке (3) нанесена шкала нониуса, обеспечивающая точность отсчета до 0,1 мм. При сомкнутых губках первое деление шкалы нониуса совпадает с нулевым делением шкалы штанги.
Сверху на штанге (1) и на подвижной рамке (3) расположены губки (5, 6) для измерения внутренних размеров. Закрепление подвижной рамки (3) осуществляется винтом (7). На задней стороне штанги есть паз, в котором перемещается рейка (5), соединенная с подвижной рамкой (3). С помощью этой рейки (8) проводится измерение глубин отверстий или пазов деталей.
Для измерения размера тела грани губок штангенциркуля приводятся в соприкосновение с его поверхностью, как бы обхватывая ее. Размер определяется по шкале штанги следующим образом:
если нулевое деление нониуса совпадает с каким-либо делением шкалы штанги, например, с двадцать первым, то это деление и показывает линейный размер изделия в целых миллиметрах;
если нулевое деление нониуса не совпадает ни с одним из делений шкалы штанги, то ближайшее слева деление на ней показывает целое число миллиметров, а число десятых долей миллиметра равно порядковому номеру деления нониуса, совпавшего с одним из делений шкалы штанги.
Измерение микрометром
На рис.2.1 изображен микрометр МК-25 во время измерения и показаны в увеличенном виде части шкал. Прибор состоит из двух основных узлов: скобы (1) с пяткой (2) и стеблем (3) с внутренней резьбой, а также микрометрического измерительного винта (7) с закрепленным на нем барабаном (4). Рабочий ход микрометрического винта 25 мм, шаг резьбы 0,5 мм.
Рис. 2.1.
Устройство микрометра:
1 – скоба;
2 – пятка;
3 – стебель;
4 – барабан;
5 – трещотка; 6 – стопор.
Полные обороты винта отсчитываются по основной полумиллиметровой шкале, нанесенной на стебле (3). Доли оборота — по круговой шкале барабана, имеющей 50 делений (цена деления барабана — 0,01 мм). При сомкнутых торцевых измерительных плоскостях пятки и микрометрического винта нулевой штрих шкалы барабана должен точно совпадать с продольным штрихом, нанесенным на стебле, а скошенный край барабана — с нулевым штрихом полумиллиметровой шкалы стебля. Измеряемое изделие зажимается между измерительными плоскостями микрометра. Постоянство измерительного усилия обеспечивается фрикционным устройством (трещоткой) (5). При измерениях следует завинчивать микрометрический винт не барабаном, а трещоткой. Завинчивание должно совершаться медленно и плавно. Завертывание производится до того момента, пока трещотка не пойдет вхолостую, то есть будет вращаться, не вызывая поступательного движения винта. Стопор (6) на скобе (1) обеспечивает закрепление микрометрического винта.
Отсчет показаний микрометра ведется следующим образом. Началом отсчета служит нулевой штрих шкалы барабана. Барабан следует вращать только по часовой стрелке. Счет ведется в сторону нарастания номеров штрихов. Кромка скоса барабана указывает число целых миллиметров и полумиллиметров на основной шкале. Порядковый номер штриха барабана, совпадающего с продольным штрихом основной шкалы, показывает число сотых долей миллиметра, которое добавляется к показанию основной шкалы.
Пусть, например, кромка скоса барабана указывает 7 делений на основной шкале, а порядковый номер штриха барабана, совпавшего с продольным штрихом основной шкалы, равен 39. Следовательно, это будет 7 мм + 0,39 мм = 7,39 мм; или кромка скоса барабана указывает 7 миллиметров и 1 полумиллиметр, а с продольным штрихом основной шкалы совпал 28-й штрих барабана. Получаем: 7 мм + 0,5 мм + 0,28 мм = 7,78 мм.