- •Дніпропетровськ 2004 Укладачі: о.М. Гулівець, м.Д. Волнянський, л.Г. Ломоносова, е.П. Штапенко
- •Введення
- •1. Вимір фізичних величин. Точність вимірів
- •2. Обробка результатів вимірів Типи помилок
- •Елементи теорії випадкових помилок
- •Обчислення довірчого інтервалу при обмеженому числі вимірів Прямі виміри
- •Побудова графіка
- •Лабораторна робота №1 Визначення густини речовини
- •Штангенциркуль
- •Мікрометр
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 2 Визначення моменту інерції махового колеса Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3 Визначення моменту інерції хрестоподібного маятника
- •Теоретичні відомості.
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5 Визначення швидкості польоту кулі за допомогою крутильного балістичного маятника
- •Теоретичні відомості.
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •Лабораторна робота № 6 Визначення швидкості тіла за допомогою фізичного маятника
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Опис методу і приладу
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 8 Визначення швидкості звуку методом стоячої хвилі
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 9 Визначення фазової швидкості поширення коливань методом стоячих хвиль Теоретичні відомості
- •Прилади
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 10 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою оборотного маятника (метод Бесселя) Теоретичні відомості
- •Виміри й обробка результатів
- •Порядок виконання роботи
- •Лабораторна робота № 20 - ш Визначення середньої сили пружного удару двох куль
- •Порядок виконання роботи
- •Отримання формули (1)
- •Порядок виконання роботи
- •Додаток 1
- •Додаток 2 Щільність (), питома теплоємність (с), коефіцієнт теплопровідності (), коефіцієнт лінійного розширення (), модуль Юнга (е), питомий опір ()
- •Властивості деяких рідин
- •Список літератури
Порядок виконання роботи
1) Ознайомитися з вимірювальними приладами, установити їхню точність.
2) Масу циліндра визначити зважуванням на технічних вагах (зважувати один раз).
3) Діаметр циліндра вимірювати мікрометром, висоту циліндра – штангенциркулем (вимір проводити по п'ять разів).
4) Результати вимірів занести в таблицю.
5) Визначити щільність зразка за формулою , де = 0,78 .
Таблиця
№ п/п |
hi |
∆hi |
∆hi 2 |
di |
∆di |
∆di2 |
|
|
|
|
, % |
|
1 2 3 4 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) Обчислити довірчий інтервал при вимірі ρ.
Для цього знайти відносну помилку за формулою
,
де - довірчі інтервали маси m, діаметра d, висоти h,
, y = 0,5 ціни розподілу при Р = 0,95,
;
; ;
тоді .
Результати записати у вигляді:
при , .
Контрольні запитання
1) Що таке густина речовини?
2) Якими методами вимірюється щільність т
вердих речовин, рідин і газів?
3) Чому рекомендуються виміри однієї і тієї ж величини робити в різних місцях циліндра?
4) Як обчислюється довірчий інтервал?
5) Які правила округлення при запису результату вимірів?
Лабораторна робота № 2 Визначення моменту інерції махового колеса Теоретичні відомості
Момент інерції I характеризує інертність тіла при обертальному русі, тобто здатність тіла реагувати визначеним кутовим прискоренням на діючий момент сили М.
Основне рівняння динаміки обертального руху
М=Iβ, (1)
де М – момент сили, що дорівнює добутку сили на плече, тобто найкоротша відстань від осі обертання до напрямку дії сили.
Момент інерції матеріальної точки щодо якої-небудь осі обертання
, (2)
де m – маса матеріальної точки, r - відстань матеріальної точки від осі обертання.
Момент інерції твердого тіла щодо якої-небудь осі обертання дорівнює
, (3)
тобто сумарному моменту інерції всіх матеріальних точок, і залежить від розподілу маси щодо осі обертання (рис.1):
Рис. 1
, (4)
де αV – елемент об’єму, ρ – щільність тіла.
У табл. 1 наведені моменти інерції деяких тіл (m – маса тіла).
Таблиця 1
Тіло |
Проходження осі |
Момент інерції |
Диск чи циліндр (радіусу r) |
Через вісь циліндра |
I= m r2/2 |
Куля (радіусу r) |
Через центр ваги |
I = 2/5 mr2 |
Однорідний тонкий стрижень (довжиною l) |
Через центр ваги перпендикулярно його довжині |
I = 1/12 ml2 |
Через кінець стрижня перпендикулярно його довжині |
I = 1/3 ml2 |
У табл. 2 наведена блок-схема основних закономірностей для поступального й обертального руху тіла.
Таблиця 2
Поступальний рух |
Обертальний рух |
Маса m Швидкість , Кількість руху, чи імпульс тіла Сила Кінетична енергія Основне рівняння динаміки поступального руху Закон збереження кількості руху F = 0, |
Момент інерції I Кутова швидкість Момент кількості руху, чи момент імпульсу тіла Момент сили Кінетична енергія Основне рівняння динаміки обертального руху Закон збереження моменту кількості руху М = 0 |