 |
Схематическое изображение машины Атвуда
|
|
|
|
Министерство образования и науки Украины
Таврический национальный университет
Им. В.И. Вернадского
Кафедра общей физики
Дубинянский Ю.М., Егоров Ю.А. Шостка В.И.,
Методические указания к выполнению лабораторных работ по физике для студентов биологического
Факультета – 0704, профессионального направления подготовки: 6.130400 – садово-парковое хозяйство
Симферополь 2006
Печатается по решению
научно-методического совета ТНУ
от 24.11.05г.
Введение
Лабораторные работы по физике для студентов биологического факультета специальности 6.130400 – «садово-парковое хозяйство» имеют особое значение, так как позволяют закрепить теоретический материал, научить студента умению пользоваться основными измерительными приборами и обрабатывать результаты измерений.
В отчете по лабораторной работе должны быть записаны номер и тема работы, сформулированы цель и задачи, приведена схема лабораторной установки, записаны рабочие формулы.
Все результаты непосредственных измерений и вычислений должны быть сведены в таблицы. В отчете обязательно должны быть приведены примеры вычислений по рабочей формуле.
В конце отчета должен быть сделан вывод, в котором указаны законы и соотношения, которые использовались при выполнении лабораторной работы, приведен окончательный результат с учетом абсолютной и относительной погрешности измерений и его сравнение с табличным значениям.
Обработка результатов измерений
Систематическая ошибка Dас
1. Измерение длины – половина наименьшего деления шкалы.
2. Измерение интервала времени секундомером – 0,05 секунды.
|
|
|
3. Измерение массы – зависит от класса точности весов и гирь.
4. Измерение температуры термометром – 0,5 0С.
5. Измерение электрических величин зависит от класса точности приборов
Случайная ошибка
| N пп | ai | yi | yi2 |
| 1 … i … n | a1 … ai … an | a1-ā … ai-ā … an-ā | (a1-ā)2 … (ai-ā)2 … (an-ā)2 |
| 
|
ai - измеряемая величина;
- среднее арифметическое,
n – число опытов.
- абсолютная ошибка;
- относительная ошибка (в %).
Значение коэффициента βn для доверительной
вероятности 95% и числа опытов n
| n | |||||||||
| βn | 9,00 | 1,76 | 0,92 | 0,63 | 0,47 | 0,37 | 0,32 | 0,27 | 0,24 |
Запись окончательного результата:
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО МЕХАНИКЕ
Лабораторная работа № 1
ПРОВЕРКА ЗАКОНА ПУТИ НА МАШИНЕ АТВУДА
Вопросы для подготовки:
Материальная точка. Виды движения.
Характеристики движения: траектория, пройденный путь и перемещение. Средняя и мгновенная скорость. Ускорение и его виды.
Прямолинейное равнопеременное движение материальной точки. Уравнение движения.
Движение тела по окружности. Основные параметры. Угловая скорость, угловое ускорение. Связь между линейной и угловой скоростью, линейным и угловым ускорением.
Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Масса тела.
Второй закон Ньютона. Сила. Основное уравнение динамики поступательного движения.
Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Машина Атвуда состоит из легкого блока В, вращающегося с малым трением. Через блок перекинута нить с грузами m1 и m2 одинаковой массы (m1 = m2). Грузы состоят из съемных цилиндров и стержней для их крепления. Если на груз m2положить перегрузок mP, то вся система начнет двигаться равноускоренно. Блок В находится на стойке А, на которой нанесена измерительная шкала и крепятся две платформы. Верхняя платформа служит для фиксации начального положения груза m2. При нажатии кнопки электромагнита верхняя платформа освобождает груз, давая возможность двигаться. Нижняя платформа служит для установки пройденного пути S. Измерение времени движения грузов производится секундомером.
|
|
|
Схематическое изображение машины Атвуда
Цель: Показать, что при одинаковых массе и движущих силах системы (т.е. одинаковых перегрузках), ускорение 
не зависит от пройденного пути и есть величина постоянная.
Рабочая формула:
где S1, S2, S3 – пути, пройденные грузом, t1, t2, t3 – соответственно время прохождения этих путей.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. Груз m2 с перегрузком mP установить на верхнюю платформу.
2. Нижнюю платформу установить на расстоянии Si.
3. Одновременно с началом движения включить секундомер, а остановить в момент удара груза о нижнюю платформу.
4. Для трех значений расстояний Si опыт повторить 4 раза.
5. Полученные данные использовать для вычисления ускорения по рабочей формуле.
6. Данные занести в таблицу, определить погрешность измерений.
7. Полученные значения ускорений сравнить между собой.
Таблица результатов: Проверка закона пути
| S, м | S1= | S2= | S3= | |||||||||
| t, c | ||||||||||||
| a, м/c2 | ||||||||||||
|  =
|  =
|  =
| |||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
|  =
|  =
|  =
| |||||||||
| hi % | h1 = % | h2 = % | h3 = % |
Обработка результатов:
Вывод:
Результат:
%
%
%
Лабораторная работа № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ
БАЛЛИСТИЧЕСКИМ МАЯТНИКОМ
Вопросы для подготовки:
|
|
|
