- •Лабораторный прибор
- •Лабораторная установка
- •Теоретическое описание работы и вывод рабочей формулы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Изучение кинематики и динамики поступательного движения с помощью машины Атвуда
- •Описание экспериментальной установки
- •Задание 1. Определение ускорения свободного падения Теоретическое описание работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Приборы и принадлежности: маховое колесо, грузы, линейка, штангенциркуль, секундомер. Описание лабораторной установки
- •Т еоретическое описание работы
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 5а Определение момента инерции тел неправильной формы динамическим методом
- •Описание лабораторной установки
- •Т еоретическое описание работы
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа 6 Маятник Обербека
- •Вывод рабочей формулы и описание установки.
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Лабораторная работа № 7 Упругий центральный удар шаров
- •Вывод рабочей формулы и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа 8 Определение отношения теплоёмкости воздуха методом Клемана-Дезорма
- •Вывод рабочей формулы и описание установки
- •Лабораторная работа 9 Экспериментальная проверка закона распределения Гаусса
- •Вывод рабочей формулы и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 10.
- •Порядок выполнения и обработки данных.
- •Лабораторная работа № 11
- •Вывод рабочей формулы и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа 11а
- •Вывод рабочей формулы и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Измерение коэффициента теплопроводности воздуха
- •Вывод рабочих формул и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
Контрольные вопросы
1. Дайте определение момента инерции материальной точки и твердого тела.
2. Как записывается основное уравнение динамики вращательного движения?
3. Какой физический прибор называется маятником Максвелла? Назовите основные его элементы и объясните принцип его работы.
4. Выведите рабочую формулу для определения момента инерции маятника Максвелла.
5. Объясните формулу (11) для теоретических значений моментов инерции маятника.
6. Выведите формулу для относительной и абсолютной погрешностей определения моментов инерции.
Лабораторная работа № 2 Изучение кинематики и динамики поступательного движения с помощью машины Атвуда
Цель работы: 1.Изучить кинематику поступательного движения твёрдых тел с помощью машины Атвуда. Определить ускорение свободного падения.
2.Получить экспериментальное подтверждение второго закона Ньютона.
Описание экспериментальной установки
Машина Атвуда состоит из шкалы с сантиметровыми делениями, в верхней части которой расположены колодки для крепления электромагнитного пускателя. На обратной стороне шкалы расположены две токоведущие шины для управления пускателей и электронного секундомера; в верхней части шкалы - узел блока, через который перекинута нить, на которой крепятся грузы (см. рис. 1, 2).
П ри переводе тумблера в положение "ВКЛ" цепь электронного секундомера размыкается, а цепь электромагнитного пускателя замыкается. При этом нить с грузами зажимаются электромагнитом. При переключении тумблера в положение "ПУСК" цепь электромагнита размыкается и якорь электромагнита вместе с контактами тумблера замыкают цепь электронного секундомера. Одновременно с началом движения грузов начинается отсчёт времени падения. Когда груз достигает конечного включения , который в начале опыта замкнут, контакты и цепь электронного секундомера размыкаются и отсчёт времени прекращается.
Задание 1. Определение ускорения свободного падения Теоретическое описание работы
П
Рис.1
Рис.2
Если к нити прикрепить грузы одинаковой массы , то система будет в равновесии. При добавлении к одному из грузов перегрузка массой грузы прийдут в движение. В этом случае изменение потенциальной энергии равно изменению кинетеческой энергии поступательного движения грузов и вращательного движения блока.
. (1)
где - угловая скорость, - высота, на которую спустится груз до снятия перегрузков; -скорость в конце пути S0.
С учётом этих выражений, следует, что:
. (2)
Слагаемым можно пренебречь, ввиду его малости в сравнении с .
Тогда:
. (3)
Ускорение можно определить из следующих кинематических уравнений:
путь при равноускоренном движении , а скорость в конце этого пути , где - время движения на участке пути ;
путь при равномерном движении , где - время движения на участке .
Решая эти уравнения, получим:
. (4)
Подставляя (4) в (3), получим формулу для вычисления
. (5)