- •Сборник лабораторных работ
- •Часть I
- •Содержание
- •Предисловие
- •1 Лабораторная работа. Измерение физических величин и классификация их погрешностей
- •1.1 Прямые измерения основных физических величин
- •1 Б) Гладкий микрометр мк:
- •1 Скоба, 2 – пятка, 3 – микрометрический винт, 4 – стопор, 5 – барабан, 6 – трещетка. Рисунок 1.1
- •1.2 Погрешность измерений
- •1.2.3 Приборная погрешность
- •1.3 Запись результатов наблюдений
- •1.4 Построение графиков и таблиц
- •1.5 Погрешность косвенных измерений
- •1.6 Определение плотности твердых тел правильной геометрической формы
- •Содержание отчета
- •1.8 Контрольные вопросы
- •Техника безопасности
- •2 Лабораторная работа. Исследование законов вращательного движения
- •2.1 Основные понятия и закономерности
- •А б Рисунок 2.2
- •2.2 Теория метода и описание установки
- •2.3 Порядок выполнения работы
- •2.4 Контрольные вопросы
- •2.5 Техника безопасности
- •3 Лабораторная работа. Определение момента инерции различных тел методом крутильных колебаний
- •3.1 Основные понятия и закономерности
- •3.2 Теория метода и описание установки
- •3.3 Порядок выполнения работы
- •3.4 Контрольные вопросы
- •3.5 Техника безопасности
- •4 Лабораторная работа. Изучение соударения шаров
- •4.1 Основные понятия и закономерности
- •4.2 Методика работы и описание установки
- •4.3 Порядок выполнения работы
- •4.4 Контрольные вопросы
- •4.5 Техника безопасности
- •5 Лабораторная работа. Определение ускорения свободного падения при помощи маятника
- •5.1 Основные понятия и закономерности
- •5.2 Описание установки и теория метода
- •5.3 Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Техника безопасности
- •6 Лабораторная работа. Определение отношения теплоемкостей газов по методу клемана и дезорма
- •6.1 Основные понятия и закономерности
- •Теория метода и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Техника безопасности
- •7 Лабораторная работа. Определение коэффициента вязкости жидкости с помощью капиллярного вискозиметра и методом стокса
- •7.1.1 Теоретические сведения
- •7.1.2 Вискозиметр Оствальда
- •7.1.3 Порядок выполнения работы
- •7.2 Определение коэффициента вязкости жидкости методом
- •7.2.1 Основные понятия и закономерности
- •7.2.2 Краткая теория метода
- •7.2.3 Порядок выполнения работы
- •7.4 Техника безопасности
- •Приложение а
- •8 Лабораторная работа. Определение ёмкости конденсаторов Цель работы:
- •8.1 Основные понятия
- •8.2 Теория метода и схема установки
- •8.3 Порядок выполнения роботы
- •8.4 Контрольные вопросы
- •8.5 Техника безопасности
- •9.1 Основные понятия и законы
- •9.2 Порядок выполнения работы
- •9.3 Контрольные вопросы
- •9.4 Техника безопасности
- •10 Лабораторная работа измерение сопротивлений проводников методом мостиковой схемы
- •10.1 Основные понятия и закономерности
- •Методы измерения сопротивления
- •10.4 Контрольные вопросы
- •10.5 Техника безопасности
- •Сборник лабораторных работ по общему курсу физики
- •Часть I
- •173003, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41.
3.3 Порядок выполнения работы
3.3.1 Определение момента инерции некоторых тел относительно оси, проходящей через их центр масс.
Определение момента инерции ненагруженной платформы маятника In .
Сообщить платформе вращающий импульс (верхний диск резко повернуть на малый угол φ<50 ).
Измерить секундомером время t, N полных колебаний (N =20-30) и вычислить период одного полного колебания:
. (3.30)
Зная величины R, r, l, mn , вычислить по формуле (3.27) момент инерции платформы и сравнить с теоретическим значением (выражение 3.12).
3.3.2 Проверка теоремы Штейнера
1) Определение момента инерции двух цилиндров I2ц относительно оси ОО/, проходящей через их центр масс.
Установить цилиндры друг на друга так, чтобы ось вращения проходила через их центр масс (рисунок 3.11). Измерить период колебаний системы, а затем по формуле (3.28) рассчитать момент инерции системы I1 . Вычислить момент инерции двух цилиндров по формуле (3.29), а одного – по формуле:
(3.31)
Сравнить его с теоретическим значением (3.12).
Рисунок 3.11
2) Установить цилиндры симметрично относительно оси ОО/ на расстоянии d (рисунок 3.11).
Определить период колебаний системы. Вычислить момент инерции системы по формуле (3.28) и момент инерции двух цилиндров :
.
Определить момент инерции одного цилиндра:
.
Сравнить полученное значение с вычисленным по теореме Штейнера:
,
где – момент инерции одного цилиндра относительно оси, проходящей через центр масс (формула 3.31),
mц – масса цилиндра.
3) Вывести формулы абсолютной и относительной погрешности для платформы без тела. Вычислить погрешность измерения для ненагруженной платформы по формуле погрешности.
Все измерения и вычисления занести в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
№ изм. |
№ колеб. |
t |
T |
m, кг тела |
I опытн. среднее |
Iтеор. |
ΔI |
ΔI/Iтеор. |
Опыт I ненагруженная платформа |
||||||||
1 2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыт II цилиндры в центре диска |
||||||||
1 2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыт III цилиндры на расстоянии d от оси вращения |
||||||||
1 2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.4 Контрольные вопросы
1) Что называется моментом инерции? В каких единицах он измеряется?
2) Какой закон положен в основу рабочей формулы? Выведите рабочую формулу.
3) В чем отличие крутильных колебаний от колебаний физического маятника?
4) Почему натяжение нитей трифилярного подвеса должно быть одинаковым?
5) Сформулируйте теорему Штейнера.
6) Под действием какой силы трифилярный подвес совершает крутильные колебания?
7) Выведите формулу погрешности для момента инерции платформы.