- •Механика и молекулярная физика
- •Раздел 1. Подготовка, выполненИе и оформление отчета по лабораторнЫм рабоТам 6
- •Раздел 2. Обработка результатов измерений 9
- •Раздел 3. Лабораторные работы по механике и молекулярНой физиКе 26
- •Введение
- •Раздел 1. Подготовка, выполненИе и оформление отчета по лабораторнЫм рабоТам Подготовка к лабораторному практикуму
- •Правила выполнения и оформления лабораторных работ
- •Раздел 2. Обработка результатов измерений Виды измерений
- •Классификация ошибок
- •Обработка результатов прямого измерения
- •Округление результатов
- •Обработка результатов косвенного измерения
- •Метод наименьших квадратов
- •Раздел 3. Лабораторные работы по механике и молекулярНой физиКе Лабораторная работа № 1
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •Штангенциркуль.
- •Микрометр.
- •Определение плотности однородного тела
- •Порядок выполнения работы
- •Определение плотности параллелепипеда
- •Определение плотности цилиндра (шара)
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •Момент инерции, теорема Штейнера
- •Метод трифилярного подвеса
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Определение момента инерции ненагруженного диска
- •Определение момента инерции сплошного цилиндра относительно оси, проходящей через центр масс тела
- •Проверка теоремы Штейнера
- •Проверка зависимости момента инерции от распределения массы тела относительно оси вращения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •3.2.1. Ускорение силы тяжести
- •3.2.2. Описание установки
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •3.4.1. Определение ускорения силы тяжести
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •4.2.1. Основное уравнение динамики вращательного движения, момент силы, момент инерции
- •4.2.2. Маятник Обербека
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •4.4.1. Проверка зависимости углового ускорения от момента силы при постоянном моменте инерции
- •4.4.2. Проверка зависимости момента инерции грузов от расстояния до оси вращения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •5.2.1. Математический маятник
- •5.2.2. Физический маятник
- •5.2.3. Описание лабораторной установки
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •5.4.1. Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника
- •5.4.2. Определение момента инерции физического маятника
- •5.4.3. Определение момента инерции физического маятника в зависимости от распределения массы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •6.2.1. Закон Гука
- •6.2.2. Описание лабораторной установки
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7
- •Цели и задачи работы
- •Теоретическая часть
- •7.2.1. Теплоемкость, коэффициент Пуассона
- •7.2.2. Описание и теория метода
- •Приборы и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
Порядок выполнения работы
В ходе лабораторной работы вычисляются плотности параллелепипеда, цилиндра и шара. По полученным результатам из таблицы плотности твердых тел определяют тип вещества.
Определение плотности параллелепипеда
1. Измерить штангенциркулем (микрометром) стороны параллелепипеда. Измерения провести 5 раз меняя каждый раз положение исследуемого тела.
2. Определить массу тела m взвешиванием на аналитических весах.
3. Рассчитать плотность по формуле (1), взяв для a, b, c средние значения.
4. Вычислить
абсолютную и относительную погрешность
измерения плотности
.
5. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 3.
Таблица 3. Определение плотности параллелепипеда
№ |
a, мм |
b, мм |
c, мм |
m, г |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||
3 |
|
|
|
||||
4 |
|
|
|
||||
5 |
|
|
|
6. Из таблицы 56 (стр. 50) плотности твердых тел определить материал с полученной плотностью.
Определение плотности цилиндра (шара)
1. Измерить микрометром диаметр цилиндра (шара), а также для цилиндра найти высоту штангенциркулем. Измерения провести 5 раз меняя каждый раз положение исследуемого тела.
2. Определить массу тела m взвешиванием на аналитических весах.
3. Рассчитать плотность по формуле (1), взяв для d, h (в случае шара – D) средние значения.
4. Вычислить абсолютную и относительную погрешность измерения плотности .
5. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 4 (при исследовании шара столбец h не использовать).
Таблица 4. Определение плотности цилиндра (шара)
№ |
d, мм |
h, мм |
m, г |
|
|
, % |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
3 |
|
|
||||
4 |
|
|
||||
5 |
|
|
6. Из таблицы 56 (стр. 50) плотности твердых тел определить материал с полученной плотностью.
Контрольные вопросы
1. Какова формула для подсчета длины тела, измеренного с помощью штангенциркуля?
2. Как определяется точность нониуса штангенциркуля?
3. Как рассчитывается размер тела, измеренного с помощью микрометра?
4. Как определить точность нониуса микрометра?
5. Чему равна погрешность нониусных приборов?
6. Как определить плотность тела правильной геометрической формы? Какие еще методы существуют?
7. Как рассчитывается погрешность определяемой величины ρ?
8. В чем состоит физический смысл понятий массы и веса тела?
9. Какие существуют единицы измерения массы и плотности тела?
