- •От авторов
- •Лабораторная работа n 1. Определение плотности твердого тела
- •Раздел n 1. Законы сохранения в механике
- •Лабораторная работа n 11. Изучение закономерностей упругого и неупругого соударения тел
- •Лабораторная работа n 12. Измерение скорости полета пули с помощью баллистического маятника
- •Лабораторная работа n 13. Измерение скорости полета пули с помощью крутильного маятника
- •Раздел n 2. Динамика твердого тела.
- •Лабораторная работа n 21. Проверка уравнения вращательной динамики на приборе обербека
- •Лабораторная работа n 22. Определение момента инерции махового колеса способом колебаний
- •Лабораторная работа n 23. Определение момента инерции тела с помощью крутильного маятника
- •*Понятие тензора и эллипсоида инерции
- •Лабораторная работа n 26. Изучение свойств гироскопа
- •Лабораторная работа n 27. Маятник максвелла
- •Раздел n 3. Механика упругих тел
- •Лабораторная работа n 31. Изучение упругих деформаций
- •Раздел n 5. Механические колебания
- •Лабораторная работа n 51. Определение декремента затухания камертона
- •Лабораторная работа n 52. Определение частоты камертона способом биений
- •Лабораторная работа n 53. Изучение явления резонанса при вынужденных колебаниях пружинного маятника
- •Раздел n 6. Упругие волны.
- •Лабораторная работа n 61. Определение скорости звука в воздухе методом интерференции
- •Лабораторная работа n 62. Изучение колебаний однородной струны
- •Лабораторная работа n 63. Определение скорости звука в воздухе методом стоячей волны
- •Лабораторная работа n 64. Акустический эффект доплера
- •Приложение 1. Алгоритмы обработки результатов измерений
- •Приложение 2.
- •Приложение 3.
- •Содержание
Приложение 3.
ТАБЛИЦА ПРОИЗВОДНЫХ НЕКОТОРЫХ ФУНКЦИЙ.
функция f(x)
производная f’(x)
axa–1
ax
axln(a)
ln(x)
1/x
logax
1/xln(a)
sin(x)
cos(x)
cos(x)
–sin(x)
tg(x)
1/cos2 (x)
arcsin(x)
1/(1–x2)1/2
arccos(x)
–1/(1–x2)1/2
arctg(x)
1/(1+x2)
arcctg(x)
–1/(1+x2)
Содержание
ОТ АВТОРОВ 3
ВВОДНЫЙ РАЗДЕЛ. ПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ. 4
Краткое описание простейших измерительных приборов 4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА 15
РАЗДЕЛ N 1. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ 18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 11. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ УПРУГОГО И НЕУПРУГОГО СОУДАРЕНИЯ ТЕЛ 21
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 12. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ПОЛЕТА ПУЛИ С ПОМОЩЬЮ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА 27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 13. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ПОЛЕТА ПУЛИ С ПОМОЩЬЮ КРУТИЛЬНОГО МАЯТНИКА 29
РАЗДЕЛ N 2. ДИНАМИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА. 33
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 21. ПРОВЕРКА УРАВНЕНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОЙ ДИНАМИКИ НА ПРИБОРЕ ОБЕРБЕКА 34
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 22. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВОГО КОЛЕСА СПОСОБОМ КОЛЕБАНИЙ 37
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 23. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТЕЛА С ПОМОЩЬЮ КРУТИЛЬНОГО МАЯТНИКА 39
*ПОНЯТИЕ ТЕНЗОРА И ЭЛЛИПСОИДА ИНЕРЦИИ 42
*ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 24. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ ТЕНЗОРА ИНЕРЦИИ С ПОМОЩЬЮ КРУТИЛЬНОГО МАЯТНИКА И ПОСТРОЕНИЕ ЭЛЛИПСОИДА ИНЕРЦИИ 44
*ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 25. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ ТЕНЗОРА ИНЕРЦИИ С ПОМОЩЬЮ МАХОВОГО КОЛЕСА И ПОСТРОЕНИЕ ЭЛЛИПСОИДА ИНЕРЦИИ 46
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 26. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ГИРОСКОПА 48
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 27. МАЯТНИК МАКСВЕЛЛА 52
РАЗДЕЛ N 3. МЕХАНИКА УПРУГИХ ТЕЛ 55
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 31. ИЗУЧЕНИЕ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ 58
РАЗДЕЛ N 4. ЗЕМНОЕ ТЯГОТЕНИЕ 66
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 41. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ (ОБОРОТНЫЙ И СЕКУНДНЫЙ МАЯТНИКИ) 66
РАЗДЕЛ N 5. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ 70
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 51. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ КАМЕРТОНА 73
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 52. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ КАМЕРТОНА СПОСОБОМ БИЕНИЙ 76
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 53. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА ПРИ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЯХ ПРУЖИННОГО МАЯТНИКА 79
РАЗДЕЛ N 6. УПРУГИЕ ВОЛНЫ. 84
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 61.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ МЕТОДОМ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ 91
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 62. ИЗУЧЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ ОДНОРОДНОЙ СТРУНЫ 93
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 63. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ МЕТОДОМ СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ 96
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 64. АКУСТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ДОППЛЕРА 98
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ 102
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТАБЛИЦА КОЭФФИЦИЕНТОВ СТЬЮДЕНТА. 104
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ТАБЛИЦА ПРОИЗВОДНЫХ НЕКОТОРЫХ ФУНКЦИЙ 105
1 Хорошие результаты получаются и в случае, если вместо описанного здесь механического секундомера использовать наручные электронные часы в режиме секундомера.
1 В этой работе нумерация формул дана по Приложению 1.
1 В том, что закон сохранения механической энергии с высокой точностью выполняется при качании шара на нити легко убедиться заметив, что после одного качания шар поднимется практически на ту же высоту, с которой был отпущен.
1 Здесь и далее для простоты полагается, что мы имеем дело только с изотропными материалами.
1 Теорема Фурье накладывает на функции дополнительные ограничения, но они заведомо выполняются для физических моделей.
2 Строго говоря, подобное утверждение справедливо только для линейных систем, т.е. таких, которые подчиняются принципу суперпозиции и описываются линейными уравнениями. В предлагаемых работах исследуются системы, с большой точностью являющиеся линейными.
1 Вопросы, начиная с этого, необязательны при сдаче работы “Акустический эффект Допплера”.
1 Сигнал звукового генератора одновременно со звуком на основной частоте (ее и определяют по лимбу) как правило содержит обертоны - звук на частотах кратных основной. На низких частотах может возникнуть ситуация, когда стоячая волна в струне будет возбуждаться не основной частотой а обертоном.