- •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.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Пермский государственный технический университет
Лысьвенский филиал
Кафедра естественнонаучных дисциплин
МЕХАНИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
Методические указания по выполнению лабораторных работ
для всех специальностей и направлений обучения
Лысьва – 2006г.
Составил: А.Н.Селиванов. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Физика. Механика, молекулярная физика и термодинамика», 74 с.
Утверждено на заседании кафедры ЕН
« » 2006г.
Зав. кафедры ЕН доцент А.В. Волков
Практикум включает в себя 12 лабораторных работ. В начале каждой работы даны краткие теоретические сведения, а в конце – вопросы для самоконтроля. Приведен порядок выполнения работ.
Практикум предназначен для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения. Студенты всех форм обучения выполняют лабораторные работы в пределах учебной нагрузки.
Лысьвенский филиал
Пермский государственный
технический университет,
2006г
Содержание
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ, НА ПРИМЕРЕ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЦИЛИНДРА 4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИЗУЧЕНИЕ СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРУЖИННОГО МАЯТНИКА 8
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА 15
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ – ПРУЖИННАЯ ПУШКА 27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ 30
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ИЗМЕРЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ. ТЕОРЕМА ШТЕЙНЕРА 34
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ Ср/Сv ДЛЯ ВОЗДУХА ПО КЛЕМАНУ-ДЕЗОРМУ 42
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЯЗКОСТИ ВОЗДУХА ПО ИСТЕЧЕНИЮ ИЗ КАПИЛЛЯРА 47
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ СТОКСА 54
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ ТВЁРДЫХ ТЕЛ 58
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11 ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК 63
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГОСТИ ПРУЖИН И СИСТЕМ ПРУЖИН. КОЛЕБАНИЯ ТЕЛА НА ПРУЖИНЕ. ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ 70
Приложение 77
Лабораторная работа № 1 обработка результатов измерений, на примере задачи определения объема цилиндра
Цель работы: ознакомиться с методом обработки результатов измерений.
Приборы и принадлежности: цилиндр, штангенциркуль, микрометр.
Порядок выполнения работы
Штангенциркулем измерить не менее 7 раз (в разных местах и направлениях) диаметр цилиндра. Результаты записать в таблицу 1.1.
Вычислить среднее значение диаметра:
,
где n – число измерений, i – номер измерения.
Вычислить , ,.
Задавшись надежностью = 0,95, по таблице выбрать коэффициенты Стьюдентаи.
Определить приборную погрешность .
Вычислить абсолютную ошибку (полуширину доверительного интервала) в определении диаметра цилиндра:
.
Вычислить относительную погрешность
и результат представить в виде
, , при= 0,95.
В таком же порядке обработать результаты для высоты цилиндра h и результаты записать в таблицу 1.1.
Вычислить среднее значение объема цилиндра:
.
Вычислить относительную погрешность определения объема:
, где .
Вычислить полуширину доверительного интервала:
.
Результаты записать в виде:
, , при= 0,95.
Взять микрометр и повторить пп. 1-7.
По результатам полученных измерений, сделать сравнительный анализ для диаметров цилиндра.
Таблица 1.1
Прибор |
№ изм. |
di, мм |
did, мм |
(di d)2, мм2 |
hi, мм |
hi h, мм |
(hi h)2, мм2 |
Штанген-циркуль |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
| |
3 |
|
|
|
|
|
| |
4 |
|
|
|
|
|
| |
5 |
|
|
|
|
|
| |
6 |
|
|
|
|
|
| |
7 |
|
|
|
|
|
| |
8 |
|
|
|
|
|
| |
Сумма |
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
|
|
|
|
|
|
Микро-метр |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
| |
3 |
|
|
|
|
|
| |
4 |
|
|
|
|
|
| |
5 |
|
|
|
|
|
| |
6 |
|
|
|
|
|
| |
7 |
|
|
|
|
|
| |
8 |
|
|
|
|
|
| |
Сумма |
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
|
|
|
|
|
|
Как производить измерения штангенциркулем и микрометром см. в приложении к лабораторной работе !