Общие Рекомендации

Предисловие к третьему изданию

За время, прошедшее с момента выхода второго издания [1] (2001 г.), в лаборатории сменилось оборудование, модернизированы лабораторные установки, поставлена новая лабораторная работа по изучению законов сохранения при столкновениях тел.

Внешним фактором, потребовавшим изменения содержания лабораторного практикума, явилось существенное снижения уровня математической подготовки абитуриентов вследствие бесконечных реформ в сфере общего среднего образования. Поэтому пришлось расширить вводный раздел, посвящённый правилам приближённого счёта, графикам наиболее употребительных функций, аналитической и графической обработке результатов измерений, правилам оформления отчётов по лабораторным работам. Описания методик дополнены конкретными числовыми примерами их применения.

Также более подробно изложены теоретические основы проводимых экспериментов, детализированы и конкретизированы действия, которые нужно выполнить студенту для достижения целей, заявленных в начале описания каждой лабораторной работы.

 

ВВЕДЕНИЕ

Какова цель лабораторной практики в высшем учебном заведении? Таких целей несколько. Лабораторные работы позволяют:

· проиллюстрировать теоретические положения физики;

· познакомиться с приборами;

· приобрести опыт в проведении экспериментов;

· научиться обрабатывать и анализировать результаты измерений.

Каждая из этих целей важна и сама по себе, но в целом лабораторный практикум может дать нечто большее. Он может дать представление о том, каков общий метод физики.

Физика – эта одна из тех наук, цель которых – познание природы. Когда физик сталкивается с каким-либо явлением природы, он старается выделить те особенности явления, которые ему кажутся самыми важными. Затем, обобщая то, что выделил, строит теорию, из которой следуют те или иные выводы. Выводы же проверяются путем эксперимента. Но теоретические выводы относятся к идеализированной или упрощенной ситуации. Чтобы их проверить, нужно создать такую упрощённую ситуацию в сложном, полном хаоса окружающем мире, что не всегда легко сделать.

На лекциях вам преподносят теорию. При этом рассматриваются те стороны реального мира, которые существующая теория считает самыми важными. Может получиться так, что ваше познание природы ограничится только этими сторонами и вы будете уверены, что это и есть весь реальный мир, а не отдельные его стороны. К тому же в такой картине мира всё столь хорошо увязано, что легко утратить представление о том, какие усилия потребовались человеческому гению для её создания. Самое лучшее лекарство от такой болезни – идти в лабораторию и там убедиться в сложности реального мира.

Занимаясь экспериментами, вы узнаете, как трудно бывает проверить теорию, измерить именно то, что хотите, а не что-то иное, и научитесь преодолевать такие трудности. Но кроме всего прочего, у вас появится взгляд на физику в целом, на взаимоотношение между теорией и экспериментом, которое составляет главное содержание предмета.

 

Общие Рекомендации

Выполнение лабораторной работы включает три этапа: · получение допуска (проверка знаний по теории, по методике проведения… · выполнение измерений;

Порядок действий в лаборатории и Методика измерений

1. Внимательно прочитать инструкцию, сопоставляя текст и рисунки с реальной лабораторной установкой. 2. Определить и записать в черновик абсолютные погрешности используемых в… 3. Следуя инструкции, собрать установку (электрическую схему), подготовить её к измерениям, разместив приборы наиболее…

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Правила действий с приближёнными числами

2. Точность приближённого числа определяется числом значащих цифр,выражающих это число. 3. Значащимисчитаются все цифры числа, кроме нулей, стоящих впередипервой… Примеры: Одна значащая цифра Две значащие цифры Три значащие цифры 0,0004 =…

Погрешности измерений

1. Любые измерения имеют погрешности. Абсолютно точных измерений не бывает! Погрешности определяют по-разному в зависимости от вида измерения. 2. Виды измерений: · прямые – результат считывают по шкале прибора (линейки, секундомера, вольтметра, пирометра и др.);

Практическая методика статистической обработки результатов измерений

Таблица 1 № п/п Данные измерений Xi, […]* Отклонение от среднего DXi, […] – + … Примечание. […] – единица измерения. Для заполнения таблицы нужно произвести следующие действия.

Погрешности косвенных измерений

где Dxi – абсолютная погрешность измеряемой величины xi. Например, для величины у = 3х2, абсолютная погрешность будет в 6x раз больше,… Относительная погрешность расчётной величины у для этого случая , (10)

Графическая обработка результатов измерений

Известно, что функциональную зависимость у(х) можно представить тремя способами: · уравнением; · таблицей;

Определение параметров функциональных зависимостей по их графикам

Также по графикам можно находить производную y' нелинейной функции y(х). Этот способ определения производной называется методом графического… Численное значение производной равно угловому коэффициенту касательной к…  

Контрольные вопросы

1. Чем определяется точность числовых данных в таблице наблюдений?

2. С какой точностью следует производить расчёты?

3. Как определяется число значащих цифр?

4. Как определяются абсолютная и относительная погрешности прямых измерений?

5. До скольких значащих цифр следует округлять значения средних погрешностей измерений?

6. Как проводится кривая (прямая) на графике?

7. Каким требованиям должен отвечать масштаб, нанесенный на осях координат при графической обработке данных?

8. С какой точностью указываются координаты катетов при определении углового коэффициента? В каких единицах измеряется угловой коэффициент?

9. Как изменяется скорость охлаждения (см. рис. 6) при остывании тела?

 

 

Работа № 1. ИЗУЧЕНИЕ законов сохранения при соударении тел

Цель работы: исследовать поведение тел при ударе, проверить законы сохранения импульса и энергии.

Оборудование: лабораторная установка, набор тел, линейка, транспортир.

 

Теория метода и описание установки

Механическая система – это совокупность материальных тел, которые рассматриваются как единое целое. Замкнутой (или изолированной) называют… Импульс системы тел равен векторной сумме импульсов тел, образующих систему: … где N – число тел, входящих в систему; mi, ui – масса и скорость тела с номером i.

Выполнение работы

2. Выберите три тела: два одинаковых, а третье – с другой массой. Массы тел указаны на приклеенных этикетках. Запишите их в табл. 1.1. 3. Поставьте два тела с одинаковыми массами на исходные позиции, обведите их… 4. Взведите пружину пистолета и вставьте в него тело 1 до упора. Произведите выстрел, обведите остановившееся тело,…

Анализ и обработка результатов измерений

2. Оцените погрешности измерений, используя таблицу погрешностей косвенных измерений (табл. 3 на стр. 10). Отношение масс считать точным числом.… Соответствующая относительная погрешность eL = DL/áLñ и…  

Контрольные вопросы

1. Каковы цели лабораторной работы и что нужно сделать для их достижения?

2. Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.

3. Какие величины измеряются в данной работе непосредственно? Какие вычисляются?

4. Дайте определения импульса и кинетической энергии тела. Запишите формулы, определяющие импульс и кинетическую энергию системы, состоящей из материальных точек.

5. Что в физике называют ударом? Назовите виды ударов.

6. Сформулируйте и запишите законы сохранения импульса и энергии: а) в общем случае; б) для системы двух тел.

7. В каких ударах выполняются законы сохранения: а) импульса; б) механической энергии; в) оба закона?

8. Что называют коэффициентом восстановления кинетической энергии? От чего зависит его величина?

9. Дайте определение механической работы, совершаемой силой . Почему в формуле (1.9) есть знак «–»?

10. Выведите формулы (1.11), (1.17), (1.18), (1.21).

11. Как по длине пробега определить начальную кинетическую энергию тела?
Работа № 2. ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА ОБЕРБЕКА

Цель работы: определить характер движения груза и крестовины, момент инерции маятника Обербека и момент сил трения, проверить закон сохранения энергии.

Оборудование: прибор Обербека, грузы для приведения крестовины во вращение, стойка с делениями, секундомер, штангенциркуль.

 

Теория метода и описание установки

Таблица 2.1 Кинематические характеристики Динамические характеристики j(t) – угловая координата, Dj – угловой путь,… В табл. 2.1 m – масса; dm­ – бесконечно малый элемент массы; r – расстояние от… Динамические характеристики имеют следующий физический смысл:

Задание 1. Определение характера движения груза и его ускорения

Если измерить время t опускания груза с определенной высоты h, то среднее ускорение груза легко находится из кинематического уравнения равноускоренного движения:

.

(2.11)

Чтобы применить это уравнение, необходимо убедиться, что ускорение действительно постоянно. Для этого, меняя высоту падения одного и того же груза, следует измерять время его опускания. Если ускорение не изменяется, то график зависимости h(t²) будет прямой линией с угловым коэффициентом, равным a/2 в координатах h и t².

Выполнение измерений

Изменение высоты, на которую опускается груз, производится перемещением приёмной платформы. Положение платформы фиксируется пружинным стопором.…   Таблица 2.1 m = … кг R = … мм № п/п h, м Грузики на концах Грузики у…

Задание 2. Определение момента инерции и момента силы трения

Для решения поставленной задачи используется уравнение (2.10). Чтобы получить данные для построения графиков, выражающих зависимость момента M_н силы натяжения от углового ускорения e, нужно измерить время опускания грузов разной массы с одной и той же высоты и произвести расчёты по формулам из теоретической части описания лабораторной работы.

 

Выполнение измерений

2. Закрепите грузики на концах крестовины, нить – в прорезях шкива. 3. Вращая крестовину, наматывайте нить в один слой на шкив, пока груз не… 4. Измерьте время опускания первого груза, как в задании 1. Массу m груза и время опускания t запишите в табл. 2.2. В…

Анализ и обработка результатов измерений

1. Вычислите и запишите в табл. 2.1 значения t2. 2. По данным таблицы постройте два графика зависимости пройденного грузом пути… 3. По графикам определите усреднённые значения ускорений a1 и a2 в СИ (см. рис. 1 и 5 на с. 11, 13). Оцените…

Задание 3. Проверка закона сохранения энергии

В соответствии с законом сохранения энергии полная механическая энергия замкнутой системы тел (см. выражение (1.3) в лабораторной работе № 1) не изменяется, если внутри системы не действуют диссипативные силы. При наличии диссипативных сил полная механическая энергия системы уменьшается на величину работы, которую совершают эти силы (силы трения):

W0 – W = Aтр.

(2.12)

Здесь W₀ – полная энергия системы в начальный момент времени (при t = 0);

W – полная энергия системы в момент времени t > 0;

A_тр – величина работы, совершённой силами трения за время t.

В нашем случае система состоит из груза массой m и крестовины с моментом инерции I (если пренебречь массой нити). Начальная энергия системы равна потенциальной энергии груза, находящегося на высоте h:

W0 = mgh.

(2.13)

При опускании груза потенциальная энергия уменьшается и переходит в кинетическую энергию системы

,

(2.14)

где u – скорость груза, w – угловая скорость маятника Обербека в момент времени t. Значения этих скоростей легко найти из кинематических уравнений равноускоренного движения.

Величина работы, которую совершает обобщённый момент сил трения

,

(2.15)

где j – угол поворота маятника Обербека за время движения груза. При равноускоренном вращении без начальной скорости

j = .

(2.16)

Полагая момент сил трения постоянным, получаем расчётную формулу для определения совершённой им работы:

Aтр = .

(2.17)

Примечание: угол поворота можно выразить также через высоту h и радиус R, и упростить расчёты.

 

Выполнение задания

1. Произвольно (или по указанию преподавателя) выберите значение массы, при которой Вы будете проверять закон сохранения энергии, и запишите это значение, высоту и ускорение свободного падения в заголовке табл. 2.3. Не забудьте указать единицы измерения!

Таблица 2.3

h = … м	т = … кг	g = … м/c2
Грузики	I	Мтр	u	ω	W0	W	DW	Aтр
На концах
У оси

2. По данным из табл. 2.2 вычислите скорости груза (u) и крестовины (w) для двух положений грузиков.

3. Занесите в таблицу значения I и М_тр, полученные из графиков в задании 2.

4. Вычислите и занесите в табл. 2.3 начальную W₀ и конечную W энергии системы, потери энергии DW и работу сил трения.

5. Сравните потери энергии с работой, совершённой моментом сил трения во время опускания груза.

6. Проанализируйте полученные результаты и запишите обобщающий вывод, основываясь на поставленных целях.

 

Контрольные вопросы

1. Каковы цели лабораторной работы и что нужно сделать для их достижения?

2. Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.

3. Какие величины измеряются в данной работе, а какие вычисляются?

4. Как вычисляется и от чего зависит момент инерции тела? Каков его физический смысл? В каких единицах выражается в СИ?

5. Как определяются направление и величина момента силы? Что называют плечом силы и как оно определяется?

6. Сформулируйте и запишите основной закон динамики для поступательного движения и для вращательного движения твёрдого тела.

7. Каково направление векторов и на рис. 2.1?

8. За счёт чего может меняться ускорение груза? Влияет ли изменение расположения грузиков на момент инерции крестовины и на силу натяжения нити?

9. Пренебрегая трением, получите из уравнения (2.7) формулу для определения момента инерции маятника Обербека по массе m груза и его ускорению a.

10. Изобразите график M_н = f (e) по уравнению (2.10). Покажите, как по этому графику найти момент инерции и момент силы трения M_тр.

11. По каким формулам можно вычислить скорость тела и угловую скорость маятника Обербека при равноускоренном движении?

12. Как вычисляются работа и кинетическая энергия при вращении?

13. Запишите формулы, связывающие угловые и линейные величины.

 

 

Работа № 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТЕЛ

МЕТОДОМ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Цель работы: ознакомиться с одним из экспериментальных методов определения моментов инерции тел и практически определить момент инерции тела произвольной формы относительно двух разных осей.

Оборудование: стойка с подвесом, набор тел, штангенциркуль, секундомер.

 

Теория метода и описание установки

Крутильные колебания возникают, если тело, подвешенное на упругой проволоке (рис. 3.1), повернуть на некоторый угол j и отпустить. В проволоке… где – коэффициент упругости подвеса. Если пренебречь силами трения, то из основного закона динамики вращения (см. выражение (2.5) в лабораторной работе №…

Выполнение работы

Для проведения первой серии измерений нужно расположить тело на подвеске горизонтально и зафиксировать его с помощью подвижной пробки. Затем нужно…   Таблица 3.1 Тело расположено на подвеске… горизонтально вертикально N …

Анализ и обработка результатов измерений

2. Вычислить радиусы колец и записать в табл. 3.3, округлив до 3-х значащих цифр. Перенести в эту же таблицу массы колец и средние периоды из табл.… 3. Вычислить и записать моменты инерции колец с требуемой точностью в единицах… 4. Выразив из формулы (3.7) коэффициент упругости k, вычислите значения этого коэффициента по I1, áT1ñ и…

Контрольные вопросы

1. Каковы цели лабораторной работы и что нужно сделать для их достижения?

2. Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.

3. Какие величины измеряются в данной работе непосредственно? Какие вычисляются?

4. В каких единицах измеряется и от чего зависит момент инерции тела или системы тел? Каков его физический смысл?

5. Какова здесь единица измерения коэффициента k в СИ?

6. Найдите первую, а затем вторую производную от j по уравнению (3.3). Каков их физический смысл?

7. Как направлены векторы и при крутильных колебаниях?

8. Выведите формулы (3.6), (3.7) (3.9).

9. Подумайте, как повлияет учёт момента инерции подвески на получаемые значения моментов инерции тела.

 

Работа № 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УПРУГОСТИ ПРУЖИНЫ

Цель работы: ознакомиться с двумя методами определения коэффициента упругости пружины и определить его практически.

Оборудование: стойка с пружинами, грузы, линейка, секундомер.

 

Теория метода и описание установки

Первые два состояния – это состояния равновесия, т. е. ускорение тела равно нулю. В первом состоянии подвеска пустая, и длина пружины с подвеской…     Используя этот закон, можно определить коэффициент упругости пружины двумя способами.

Задание 1. Определение коэффициента упругости пружины статическим

методом

В случае покоящегося груза силы тяжести и упругости равны по величине:

Fyпр = mg.

(4.2)

Величина упругой силы, по закону Гука, пропорциональна удлинению Dl пружины, т.е.

Fyпр = kDl.

(4.3)

Равенства (4.2) и (4.3) позволяют найти коэффициент упругости пружины по измеренному удлинению, вызванному грузом известной массы т:

.

(4.4)

 

Выполнение измерений

Таблица 4.1 № п/п l0 m l Dl kc         …    

Выполнение измерений

1. Помещают на подвеску все 5 грузов, записывают их общую массу (можно учесть и массу подвески) в табл. 4.2. 2. Нажимая двумя пальцами на верхнюю плоскость груза, оттягивают его на любую… 3. Измеряют время t, за которое груз сделает N полных колебаний, записывают в табл. 4.2. Измерения времени с каждым…

Анализ и обработка результатов измерений

1. Вычислите и занесите в табл. 4.1 значения Dl и коэффициента упругости. При вычислении kст (4.4) используйте значение g из прил. 2. 2. По результатам последнего столбца табл. 4.1 проведите статистическую… По заданию 2

Контрольные вопросы

1. Каковы цели лабораторной работы и что нужно сделать для их достижения?

2. Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.

3. Какие величины измеряются в данной работе непосредственно? Какие вычисляются?

4. Каковы единица измерения и размерность коэффициента упругости?

5. Найдите скорость колеблющегося тела и его ускорение. Будет ли движение тела равноускоренным? Как направлено ускорение относительно смещения?

6. Какая из величин, входящих в кинематическое уравнение (4.5), определяется расстоянием, на которое оттягивают груз?

7. Проанализируйте, что следует понимать под m в уравнении (4.4). Только ли массу груза или суммарную массу этого груза и платформы, на которую он положен? Аналогичны ли массы m в уравнениях (4.4) и (4.9)?

8. Выведите формулы (4.7), (4.8), (4.9).

9. Почему при выполнении 2-го задания рекомендуется растягивать пружину на величину, меньшую Dl?

 

 

Работа № 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ МЕТОДОМ

КЛЕМАНА – ДЕЗОРМА

Цель работы: ознакомиться с газовыми процессами, определить показатель адиабаты и число степеней свободы молекул воздуха.

Оборудование: специальная установка с насосом и манометром.

 

Теория метода и описание установки

Как известно, изменение объёма V связано с изменением давления p. В случае адиабатического процесса эта зависимость выражается уравнением Пуассона … Показатель адиабаты g является важной термодинамической величиной,… Теплоёмкостью называется количество теплоты, необходимое для нагревания тела или системы на один градус: . …

Задание 1. Определение удельных теплоёмкостей алюминия и железа

Выполняя задание, нужно следить, чтобы образец при нагревании в печи не касался её стенок и был помещён в печь полностью. Образец нужно аккуратно поместить в уже прогретую печь, нагреть до 320–330 °С, а затем вынуть его из печки для остывания и разместить так, чтобы тепло из печки не влияло на его охлаждение.

Удобней и точнее измерять не температуру образца в зависимости от времени, а наоборот, измерять время, за которое образец охладится до заданной температуры. Замеры времени при охлаждении нужно производить через 20 °С, начиная с 300 °С и заканчивая при температуре 80 °С. Результаты замеров записываются в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Температура , оС	Время t, c
Cu	Al	Fe
…	… … …	… … …	… … …

Проведя измерения с одним из образцов, нужно проделать те же действия со вторым, а затем и с третьим образцом: поместить в печь, нагреть, достать, охладить от 300 до 80 °С, измеряя время.

 

Анализ и обработка результатов измерений

2. По графикам определить скорости охлаждения (см. рис. 6, с. 13) всех образцов при заданной температуре Tз, записать в табл. 6.2. Температуру, при… 3. Найти и записать в табл. 6.2 значения молярной массы и плотности металлов в… 4. Вычислить по (6.4) удельные теплоёмкости алюминия и железа и записать в табл. 6.2 с требуемой точностью.

Контрольные вопросы

1. Каковы цели лабораторной работы и что нужно сделать для их достижения?

2. Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.

3. Какие величины измеряются в данной работе непосредственно? Какие вычисляются?

4. Дайте определение теплоёмкости, запишите определяющие формулы.

5. Каковы размерность и физический смысл отношения m/m?

6. Дайте определение моля вещества, установите единицу измерения молярной массы, определите молярные массы меди, железа и алюминия.

7. Найдите связь между c и , установите их размерности.

8. Сформулируйте закон Дюлонга и Пти. Каково приблизительное значение молярной теплоёмкости твёрдых тел?

9. Выведите расчётную формулу (6.5).

10. Как определяют скорость охлаждения?

 

 

Работа № 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ ПО МЕТОДУ

СТОКСА

Цель работы: изучить закономерности движения тела в вязкой жидкости, определить коэффициенты её вязкости по методу Стокса, оценить характер течения, вычислив значение критерия Рейнольдса.

Оборудование: стеклянный цилиндр с жидкостью, микрометр, секундомер, стальные шарики.

 

Теория метода и описание установки

При малых скоростях жидкость плавно обтекает тело, не создавая разности давлений, и сила сопротивления практически равна силе трения между слоями… Ньютон показал, что величина силы внутреннего трения между слоями жидкости… Здесь h – коэффициент пропорциональности, характеризующий вязкость жидкости и называемый коэффициентом динамической…

Задание 1. Определение вязкости глицерина при комнатной температуре

Измерения проводят в следующем порядке.

1. Измерить диаметр шарика с помощью микрометра или стойки с индикатором и записать в табл. 7.1.

2. Установить метки в определенных точках по шкале, расположенной вблизи цилиндра, например: 5, 20, 40, 60 см.

3. Подготовить секундомер к пуску и опустить шарик в цилиндр с глицерином как можно ближе к его оси.

4. В тот момент, когда шарик будет проходить самую верхнюю метку, нужно включить секундомер и в момент прохождения шариком второй метки записать мелом показания секундомера, не останавливая его. Шарик продолжает медленно падать, и в момент прохождения им третьей метки так же считывают и записывают показания секундомера без его выключения. В момент прохождения шариком последней метки секундомер выключают и записывают с него в табл. 7.1 время прохождения шариком расстояния между первой и последней метками. Предыдущие два замера также переписывают в табл. 7.1.

Примечание. Если секундомер позволяет производить несколько последовательных измерений, то вместо записей мелом нужно запускать секундомер на следующий круг при прохождении 2-й и 3-й меток.

5. Повторяют измерения с другим шариком. Всего получается шесть измерений времени с двумя шариками.

6. Измеряют и записывают температуру глицерина по шкале термометра, расположенного рядом с установкой.

Таблица 7.1

№ п/п	D,	l,	T,	u,	h,

Анализ и обработка результатов измерений

2. Вычислить скорость равномерного движения шарика u = l/t и записать в таблицу. 3. Для каждого из шести измерений вычислить вязкость глицерина по формуле… Примечание: рекомендуем вначале вычислить постоянный множитель C = g(r1 – r2)/18 в единицах СИ. Плотность шариков и…

Задание 2. Определение характера течения

1. Вычислить среднее значение кинематической вязкости жидкости n = áhñ/r₂.

2. По результатам измерений вычислить критерий Рейнольдса (7.3), определить характер течения при движении шариков и оценить правомерность использования метода Стокса.

3. Определить, при каком наибольшем диаметре алюминиевых шариков их падение в воде можно считать соответствующим закону Стокса, приняв Re = 0,1. Кинематическая вязкость воды при комнатной температуре около 1 мм²/с.

Контрольные вопросы

1. Каковы цели лабораторной работы и что нужно сделать для их достижения?

2. Назовите составные части лабораторной установки и их назначение.

3. Какие величины измеряются в данной работе непосредственно? Какие вычисляются?

4. Определите размерности коэффициентов динамической и кинематической вязкости. Как называются единицы их измерения в системах СИ и СГС?

5. От каких величин зависит сила сопротивления движению тела в жидкости? Какова зависимость силы сопротивления от скорости для случаев медленного и быстрого движений?

6. Какая физическая величина называется градиентом скорости? Каковы его физический смысл и размерность?

7. Какой критерий подобия определяет характер течения? Запишите его формулу, проверьте размерность.

8. Какие силы действуют на шарик, падающий в жидкости? Почему, начиная с некоторого момента времени, шарик движется равномерно?

9. Как коэффициенты вязкости зависят от температуры?

10. Выведите формулу (7.5) и расчётную формулу (7.9).

11. Изобразите в виде графика зависимость скорости шарика от времени при начальной скорости u₀ = 0; u₀ > u_равн.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

2. Савельев, И.В. Курс общей физики / И.В. Савельев. – М.: Наука, 2006. – Т. 1. 3. Трофимова, Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Академия, 2009. 4. Соколова, Н.М. Физика: конспект лекций / Н.М. Соколова, В.И. Биглер. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2006. – Ч. 1.

Приложения

Приложение 1

Содержание отчёта по лабораторной работе

Отчет выполняется от руки на двойном тетрадном листе «в клеточку». При недостатке места для таблиц и записей дополнительно может быть вложен ещё один лист. Таким образом, отчёт, как правило, может содержать до 6 страниц рукописного текста, не считая графиков, которые выполняются на миллиметровке и вкладываются в отчёт. На обратной стороне графика указывается фамилия студента и номер группы.

На первой странице оформляется титульный лист по следующему образцу.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал ЮУрГУ в г. Златоусте

Кафедра физики

 

Отчёт

по лабораторной работе № …

«Название работы»

 

Студента гр. …

Ф.И.О.

Измерения выполнены «__» «_______» 20___ г.

Допуск получен «__» «_______» 20___ г.

Оценка …

 

 

На 2-й странице указываются:

1) цель работы (из описания);

2) оборудование (из описания);

3) абсолютные погрешности приборов (определяются на рабочем месте);

4) расчётные формулы с подробным описанием входящих в них величин.

Далее (на 2-й, 3-й, 4-й страницах отчёта) нужно представить:

5) таблицы с данными измерений и расчётов (по форме из описания);

6) примеры расчётов с требуемой точностью и с указанием единиц измерения (по 1–2 на каждую расчётную формулу);

7) таблицы обработки результатов измерений и расчётов (см. табл. 1 на с. 8);

8) вывод (указываются конкретные результаты измерений и расчётов в соответствии с целями работы, оценка полученных зависимостей и точности измерений, сопоставление с теоретическими положениями и справочными данными);

9) графики, как уже указывалось, вкладываются или прикрепляются к отчёту.

 

Приложение 2

Справочные данные

  Географические координаты филиала ЮУрГУ в г. Златоусте

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие к третьему изданию ……………………………………………….. 3
Введение ………………………………………………………………………….. 3
Общие рекомендации …………………………………………………………… 4
Порядок действий в лаборатории и методика измерений …………………… 5
Обработка результатов измерений

1. Правила действий с приближёнными числами …………………………… 5
2. Погрешности измерений ……………………………………………………. 6
3. Практическая методика статистической обработки результатов

измерений ………………………………………………………………………… 8
4. Погрешности косвенных измерений ……………………………………….. 9
5. Графическая обработка результатов измерений …………………………. 11
6. Определение параметров функциональных зависимостей по их

графикам …………………………………………………………………………. 14
Работа № 1. Изучение законов сохранения при соударении тел …………….. 15
Работа № 2. Изучение динамики вращательного движения с помощью

маятника Обербека ……………………………………………………………… 21
Работа № 3. Определение момента инерции тел методом крутильных

колебаний ……………………………………………………………………….. 27
Работа № 4. Определение коэффициента упругости пружины ……………… 32
Работа № 5. Определение показателя адиабаты методом Клемана – Дезорма.. 36
Работа № 6. Определение теплоёмкости металлов методом охлаждения

и проверка закона Дюлонга – Пти …………………………………………….. 43
Работа № 7. Определение вязкости жидкости по методу Стокса ……………. 47
Библиографический список …………………………………………………….. 50
Приложения ……………………………………………………………………… 51