Определение массы тела правильной геометрической формы

Лабораторная работа №1

Определение массы тела правильной геометрической формы

3. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. Масса – физическая величина, одна из основных характеристик материи,… , (1)

РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

4.1. Определение массы тела путем расчета по формуле.
4.1.1. Для выполнения рабочего задания получить у преподавателя или лаборанта тело правильной геометрической формы, штангенциркуль и микрометр. Далее, в качестве примера, дается подробное описание действий применительно к телу цилиндрической формы. Студент выполняет задание для заданного тела по приведенному примеру.

4.1.2. Сделать рисунок тела, на рисунке показать размеры, которые необходимо будет измерить для определения объема тела. Записать расчетную формулу для определения массы тела. Для циллиндрического тела: где -плотность материала тела; V - обьём тела; D - диаметр цилиндра, измеряется микрометром; h - высота цилидра, измеряется штангельцуркулем.

 

4.1.3. Подготовить таблицу для результатов измерений. В таблице предусмотреть место для записи инструментальной ошибки.

4.1.4. Провести необходимые измерения и результаты измерений записать в таблицу 1. В эту же таблицу записать значения табличных величин, необходимых для расчета массы, и их абсолютные ошибки; значения инструментальныx oшибок (см. раздел «Введение. Ошибки измерений»).

Таблица 1
h	Δh	D	ΔD		Δ	π	Δπ	Δhи	ΔDи
мм	мм	мм	мм	г/см3	г/см3			мм	мм

 

4.1.5. Рассчитать массу m тела, подставляя в расчетную формулу значения измеренных величин. Рассчитать абсолютную ошибку ∆m. При подстановке в расчетную формулу величины выражаются в единицах одной и той же системы, например, СИ.
Для цилиндрического тела:
; (4)
4.1.6. Записать результат измерений в стандартном виде: m=(m±Δm) [размерность].

Определение массы тела путем взвешивания на весах.

4.2.1. Подготовить весы и, с разрешения лаборанта, произвести взвешивание тела. Определить инструментальную ошибку весов.

4.2.2. Записать результат измерений в стандартном виде: m=(m±Δm) [размерность].
5. ВЫВОД

Указать, достигнута ли цель работы.

Записать результаты измерений массы тела двумя способами.

6.1. Что такое инертная масса, гравитационная масса, как они определяются? Сформулируйте принцип эквивалентности инертной и гравитационной массы.… 6.10. Проведите измерение линейного размера тела штангенциркулем. Запишите… 6.11. Проведите измерение линейного размера тела микрометром. Запишите результат.

Лабораторная работа №2.

Изучение движения тела по окружности

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Определение центростремительного ускорения шарика при его равномерном движении по окружности.

2. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Штатив с муфтой и лапкой, линейка, рулетка, шарик на нити, лист бумаги, секундомер.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

(1) Для определения ускорения необходимо измерить радиус окружности R и период Т… (2)

РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Определяем массу m шарика на весах. Результат взвешивания и инструментальную ошибку ∆m записать в таблицу 1.

2. Вычерчиваем на листе бумаги окружность радиусом около 20 см. Измеряем данный радиус, определяем инструментальную ошибку и результаты записываем в таблицу 1.

3. Штатив с маятником располагаем так, чтобы продолжение нити проходило через центр окружности.

4. Взять нить пальцами у точки подвеса и вращать маятник так, чтобы шарик описывал такую же окружность как и окружность, начерченную на бумаге.

5. Отсчитываем время t, за которое шарик совершает заданное число оборотов (к примеру, N = 30) и оцениваем ошибку ∆t измерения. Результаты записываем в таблицу 1.

6. Определяем высоту h конического маятника и инструментальную ошибку ∆h. Расстояние h измеряется по вертикали от центра шарика до точки подвеса. Результаты записываем в таблицу 1.

7. Оттягиваем горизонтально расположенным динамометром шарик на расстояние, равное радиусу R окружности, и определяем показание динамометра F= F_х и инструментальную ошибку ∆F. Результаты записываем в таблицу 1.

Таблица 1.

m

∆m

R

∆R

t

∆t

N

h

∆h

F

∆F

g

∆g

π

∆ π

г

г

мм

мм

с

с

мм

мм

Н

Н

м/с2

м/с2

8. Рассчитываем период Т обращения шарика по окружности и ошибку ∆Т:

.

9. По формулам (6) рассчитываем значения центростремительного ускорения тремя способами и абсолютные ошибки косвенных измерений центростремительного ускорения.

ВЫВОД

В выводе записать в стандартном виде величины центростремительного ускорения, полученные тремя способами. Сравнить полученные величины (см. раздел «Введение. Ошибки измерений»). Сделать вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

6.1. Что такое период Т обращения шарика по окружности?

6.2. Как можно экспериментально определить период Т обращения шарика по окружности?

6.3. Что такое центростремительное ускорение, как его можно выразить через период обращения и через радиус окружности?

6.4. Что такое конический маятник. Какие силы действуют на шарик конического маятника?

6.5. Записать 2-й закон Ньютона для конического маятника.

6.6. Какие три способа определения центростремительного ускорения предлагаются в данной лабораторной работе?

6.7. С помощью каких измерительных устройств определяются значения физических величин, приведенных в таблице 1?

6.8. Какой из трех способов определения центростремительного ускорения дает наиболее точное значение измеряемой величины?