- •Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
- •1. Оқытушы жайлы мәлімет: ___________________________________
- •5. Курстың қысқаша сипаттамасы:
- •6. Пәннің мазмұны
- •8. Әдебиеттер тізімі
- •9. Курстың саясаты
- •10. Білімді бағалау жөніндегі ақпарат
- •11. Бағалау саясаты
- •Пән бойынша студенттің білімін бағалау кестесі
- •Емтиханда студенттің білімін бағалау кестесі
- •Студенттің білімін бағалау шкаласы
- •Кинематика
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Негізгі анықтамалар мен ұғымдар
- •Барометрлік формула. Больцман таралуы
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Вакуумдегі электр өрісі
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Магнит өрісінің сипаттамалары
- •Бақылау сұрақтары
- •Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыстар Физикалық шамаларды өлшеу және математикалық өңдеу
- •I. Тікелей өлшеу нәтижелерін өңдеу реті
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Серіппелі маятниктің тербелісін зерттеу
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •, Немесе:
- •Шыққан теңдеуден физикалық маятниктің о нүктесі арқылы өтетін қозғал-майтын оське қатысты инерция моменті анықталады:
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Қондырғының сипаттамасы
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Стокс әдісімен сұйықтың тұтқырлық коэффициентін анықтау
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Адиабаттық ұлғаю әдісімен газдың меншікті жылу сыйымдылықтарының қатынасын анықтау
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Өлшеу нәтижелерін өңдеу
- •Бақылау сұрақтары
- •Тәжірибенің теориясы мен әдісі
- •Тәжірибелік қондырғы
- •Жұмыстың орындалуы
- •Тәжірибенің нәтижелерін өңдеу
- •Бақылау сұрақтары
- •Өткізгіштердің кедергісін көпір схемасының
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Тәжірибелік қондырғы
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Жердің магнит өрісі кернеулігінің горизонталь құраушысын анықтау
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Кедергі арқылы конденсатордың разрядталуын зерттеу
- •Жұмыстың орындалу реті
- •Бақылау сұрақтары
- •Практикалық сабақ есептері
- •Есептердің жауабы
- •Өздік жұмыс тапсырмалары
- •Емтихандық тест сұрақтары
- •Нұсқалардың үлгілері
- •Пайдаланылған әдебиеттер
Жұмыстың орындалу реті
1. Штангенциркульдің көмегімен валдың радиусын өлшеу керек.
2. Маятниктің массасын m анықтау керек. Маятниктің массасы валдың, дискінің және сақинаның массаларының қосындысына тең:
Валдың, дискінің және сақинаның массалары маятниктің әр бөлігінде граммен жазылған.
3. Валды ұқыпты түрде айналдыра отырып, жіпті валға орау керек. h1 биіктікте маятник электрмагнитке бекітіледі.
4. ПУСК тетігін басып, секундомер көмегімен маятниктің түсу уақытын өлшеу керек.
5. Маятниктің h2 биіктікке көтерілуін қондырғының сызғышынан
анықтау керек.
6. Тәжірибе 5 рет қайталап орындалады.
7. Маятниктің инерция моментін (10) формула бойынша және кедергі
күшін (11) формула бойынша есептеу керек.
8. Инерция моментінің орташа мәні, есептеудің абсолют мен салыстырмалы қателіктері есептеледі.
9. Эксперимент және есептеу нәтижелері кестеге жазылады.
Кесте
Реті |
r |
m |
h1 |
h2 |
t |
Fk |
J |
Jорт |
J |
Jорт |
ε,% |
м |
кг |
м |
м |
с |
Н |
кгм2 |
кгм2 |
кг·м2 |
кг·м2 | ||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
3 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
4 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
Бақылау сұрақтары
1. Күш моменті М мен инерция моментінің J анықтамасын беріңіз.
2. Күш моментін есептеу кезінде күшті неге mg емес, 2Т деп аламыз?
3. Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар мен үдеулердің арасында
қандай байланыстар бар?
4. Маятниктің инерция моментін есептейтін формуланы қорыту.
5. Кедергі күшін қалай анықтайды?
№ 14 зертханалық жұмыс
Стокс әдісімен сұйықтың тұтқырлық коэффициентін анықтау
Ж ұ м ы с т ы ң м а қ с а т ы : қатты дененің тұтқыр ортадағы қозғалыс
заңдарын оқып-үйрену, сұйық тұтқырлығын анықтау әдістерімен танысу.
Қ ұ р а л – ж а б д ы қ т а р : сұйық құйылған цилиндр пішінді шыны
ыдыс, секундомер, микрометр, кішкене металл шарлар.
Т е о р и я л ы қ м а ғ л ұ м а т т а р
Сұйықтар мен газдардың қозғалысы кезінде ішкі үйкеліс күші пайда болады. Бұл күштің пайда болу себебі: сұйықтар мен газдардың қабаттары әртүрлі жылдамдықпен қозғалады. Ішкі үйкеліс күші сұйық қабаттарының қозғалу жылдамдықтарын теңестіруге тырысады. Сұйық қабаттарының жылдамдықтарының теңесуі жылдам қозғалатын қабаттың молекулалары баяу қозғалатын қабаттың молекулаларына импульс беру арқылы өтеді, яғни баяу қозғалатын қабаттың жылдамдығы артады. Баяу қозғалатын қабаттан шапшаң қозғалатын қабатқа өткен молекулалар одан импульс алады. Нәтижесінде шапшаң қозғалатын қабат тежеле бастайды. Сонымен, зат молекулаларының импульсі бір қабаттан екінші қабатқа ауысатын болғандықтан әртүрлі жылдамдықпен қозғалатын сұйық пен газ қабатта-рының арасында үйкеліс күші туады. Сұйық қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс күші олардың жанасу бетінің ауданы мен жылдамдық градиентіне тура пропорционал. Ішкі үйкеліс күші Ньютон заңымен анықталады:
(1)
Бұл формуладағы «–» таңбасы
V1 күштің бағыты жылдамдықтың
бағытына қарсы екендігін көр-
сетеді. Жылдамдық шамасының
v2 сұйық қабаттарына перпендику-
ляр бағытта ұзындық бірлігінде
D v өзгеруі жылдамдық градиенті
деп аталады.
1-сурет
Динамикалық тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс коэффициенті сан жағынан жылдамдық градиенті бірге тең болатын жанасу бетінің бірлік ауданына әсер ететін ішкі кедергі күшіне тең физикалық шама:
(2)
Оның Бірліктердің Халықаралық жүйесіндегі өлшем бірлігі
;
Практикада динамикалық тұтқырлық коэффициентімен қатар кинемати-калық тұтқырлық коэффициенті де жиі қолданылады: ; Өлшем бірлігі . Мұндағы - сұйықтың тығыздығы. Сұйықтың тұтқырлық коэффициентін анықтаудың бірнеше тәсілі бар. Соның бірі – кішкене шар пішінді қатты дененің тұтқыр ортада түсуіне негізделген (Стокс әдісі). Кішкене қорғасын шардың тыныштық күйдегі тұтқыр сұйық (глицерин) ішінде түсуін қарастырайық. Бұл жағдайда оған әсер етуші күштер:
1. Ауырлық күші
, (3)
2. Кері итеруші күш (Архимед заңы бойынша)
(4)
мұндағы r- шардың радиусы, - шардың
тығыздығы, – сұйықтың тығыздығы,
g – еркін түсу үдеуі.
2-сурет 3. Тәжірибелік жолмен Стокс анықтаған
кедергі күші:
, (5)
мұндағы - сұйық қабаттарының жылдамдығы. Бұл жерде кішкене шар мен сұйықтың арасындағы үйкеліске қарағанда сұйық қабаттарының арасындағы үйкелістің ролі басым, себебі кішкене шардың бетіне жанасып тұрған сұйық қабаты оған жабысады да, шармен бірге сондай жылдамдық-пен қозғалады. Сұйықтың осы қабаты қозғалыс кезінде уақыттың кейбір мезетінде іргелес жатқан сұйық қабаттарымен бірге (егер кішкентай шарлардың жылдамдығы аз болса) бірқалыпты құйынсыз қозғалысқа келеді. Кішкене шарға әсер ететін күштердің тең әсерлі күші мынаған тең:
(6)
Бастапқы кезде шардың жылдамдығы біршама арта түседі, бірақ оның
жылдамдығы артқан сайын кедергі күші де артады. Бір кезде ауырлық күшін және күштерінің қосындысы теңгереді, яғни:
; (7)
Осы мезеттен бастап шар бірқалыпты жылдамдықпен қозғалады.
Соңғы (7) формулаға (3), (4), (5) теңдеулерден P, Fа, Fс шамаларының мәндерін қойып, тұтқырлық коэффициентін анықтауға болады:
(8)
Эксперименттік қондырғы: ішіне глицерин толтырылған цилиндр
пішіндес шыны ыдыс, диаметрі өте аз (2-3 мм шамасында) қорғасын шарлар. Цилиндрдің сыртқы бетіне бір-бірінен l қашықтықта екі горизонталь белгі түсірілген.
Кішкене шарлардың диаметрін микрометрмен өлшейді.