- •Передмова
- •I. Вступне заняття
- •1. Болонський процес та кредитно-модульна система організації навчального процесу
- •2. Мета і завдання вивчення дисципліни «Фізика» у вищій школі і роль лабораторних занять у навчальному процесі
- •3. Похибки вимірювань фізичних величин Класифікація вимірювань
- •Похибки прямих вимірювань
- •Алгоритм проведення прямих вимірювань та обробки їх результатів
- •Похибки непрямих вимірювань.
- •Алгоритм обробки результатів непрямих вимірювань
- •Наближені обчислення
- •4. Рекомендації щодо графічного зображення та опрацювання результатів експерименту
- •5. Інструкція з охорони праці при виконанні робіт в навчальній лабораторії фізичного практикуму «Механіка і молекулярна фізика» кафедри експериментальної фізики
- •1. Загальні положення
- •2. Вимоги техніки безпеки перед початком роботи
- •3. Вимоги техніки безпеки під час виконання лабораторних робіт
- •4. Вимоги техніки безпеки після закінчення роботи
- •5. Вимоги техніки безпеки під час аварійних ситуацій
- •II. Експериментальні лабораторні роботи з механіки
- •Чутливість аналітичних терезів та методи точного зважування (вимірювання маси)
- •Визначення густини сухого повітря та універсальної газової сталої за методом відкачки
- •Визначення густини твердих тіл пікнометром
- •Вивчення обертального руху твердого тіла за допомогою маятника Обербека.
- •Визначення прискорення сили земного тяжіння за допомогою оборотного фізичного маятника.
- •Вивчення коливань зв’язаних маятників
- •Визначення моменту інерції тіл різної форми методом крутильних коливань трифілярного підвісу
- •Визначення модуля Юнга сталі статичним методом за деформацією розтягу
- •Визначення швидкості звуку в твердих тілах і пружних сталих твердих тіл динамічно-акустичним методом
- •Визначення модуля зсуву сталі статичним методом за деформацією кручення
- •Визначення модуля Юнга сталі за методом деформації згину
- •Вивчення поля швидкостей повітряного потоку за допомогою трубки Піто-Прандтля
- •Вивчення прецесії гіроскопа
- •Питання для самоконтролю при підготовці до виконання та захисту експериментальних лабораторних робіт з механіки.
- •Деякі математичні формули. Логарифмічна функція та її властивості.
- •Таблиця диференціалів.
- •Довідкові таблиці Деякі фізичні властивості деяких твердих тіл
- •Співвідношення між деякими одиницями різних систем.
- •Довідкова таблиця деяких фізичних сталих та інших фізичних величин.
- •Множники та приставки для утворення десяткових кратних і часткових одиниць та їх найменувань
- •Одиниці вимірювань фізичних величин в сі
- •Список використаної та рекомендованої літератури
Довідкові таблиці Деякі фізичні властивості деяких твердих тіл
Матеріал |
Густина , кг/м3 |
Модуль Юнга Е, Па |
Модуль зсуву N, Па |
Швидкість звуку u, м/с |
Алюміній |
2,69·10-3 |
(6,17,4)·1010 |
(2,22,6)·1010 |
6400 |
Сталь |
(7,7 - 8,0)·10-3 |
(1,92,2)·1011 |
(7,88,1)·1010 |
5100 |
Латунь |
(8,3-8,7)·10-3 |
(7,89,8)·1010 |
(2,73,7)·1010 |
4280-4700 |
Мідь |
(8,6-8,96)·10-3 |
(1,11,3)·1011 |
(3,94,8)·1010 |
3600 |
Співвідношення між деякими одиницями різних систем.
Одиниці довжини.
1 м = 102 см = 103мм = 106мк =109нм = 1010ангстрем.
1 см – 10-2м = 10 мм = 104мк =107нм = 108ангстрем.
1 мк (мікрометр) = 10-6м =10-4см =10-3мм = 104ангстрем.
Одиниці маси і одиниці сили.
1 кг = 103г.
1 Н =105дин.
Одиниці тиску.
1 Паскаль (Па) =1 Н/м2
1 Па = 10 дин/см2= 10-5бар = 7,5 10-4мм. рт. ст.
1 мм. рт. ст. = 1Торр=133,3·Па = 1,333·103дин.
1 атмосфера (атм) = 760 мм.рт.ст. = 101325 Па.
Одиниці роботи (енергії).
1 Дж = 107ерг =0,2385 кал.
1 ккал = 103кал = 4,18·103Дж = 4.18·1010ерг.
Довідкова таблиця деяких фізичних сталих та інших фізичних величин.
Величина |
Позначення |
Значення |
Прискорення вільного падіння |
g |
9,80602 м/с2 |
Гравітаційна стала |
G |
6,672 .10 –11Н.м2/кг2 |
Абсолютний нуль температури |
- |
- 273,15 о С |
Потрійна точка води |
- |
273,16 К = 0,01о С |
Мольний об’єм ідеального газу за звичайних умов (0 О С та 101325 Па) |
Vо |
22,41·10-3м3/моль |
Універсальна газова стала |
R |
8,314 Дж/моль.К |
Кількість молекул в молі речовини (число Авогадро) |
NA |
6,022 .1023моль-1 |
Кількість молекул в 1 м3 газу за звичайних умов (число Лошмідта) |
nо(Lо) |
2,68719 .1025м –3 |
Стала Больцмана |
k=R/NA |
1,38 .10-23Дж/К |
Атомна одиниця маси |
а.о.м. |
1,660 .10 –27 кг |
Швидкість світла у вакуумі |
с |
2,997925 .108м/с |
Швидкість звуку в повітрі за нормальних умов |
υ |
330 м/с |
Густина сухого повітря за звичайних умов |
ρпов. |
1,293 кг/м3 |
Густина ртуті за звичайних умов |
ρHg |
13595,04 кг/м3 |
Множники та приставки для утворення десяткових кратних і часткових одиниць та їх найменувань
Множник |
Приставка |
Множник |
Приставка | ||
Назва |
Позначення |
Назва |
Позначення | ||
101 |
дека |
да |
10-1 |
Деци |
д |
102 |
гекто |
г |
10 -2 |
Санти |
с |
103 |
кіло |
к |
10 -3 |
Мілі |
м |
106 |
мега |
М |
10 -6 |
Мікро |
мк |
109 |
гіга |
Г |
10 -9 |
Нано |
н |
1012 |
тера |
Т |
10 -12 |
Піко |
п |
1015 |
пета |
П |
10 -15 |
Фемто |
ф |
1018 |
екса |
Е |
10 -18 |
Атто |
а |
Одиниці вимірювань фізичних величин в сі
Величина |
Одиниця | ||
Найменування |
Позначення |
Найменування |
Позначення |
Основні одиниці | |||
Довжина |
l |
Метр |
м |
Маса |
m |
Кілограм |
кг |
Час |
t |
Секунда |
с |
Температура |
T |
Кельвін |
К |
Сила струму |
I |
Ампер |
А |
Сила світла |
J |
Кандела |
кд |
Кількість речовини |
μ |
Моль |
моль |
Допоміжні одиниці | |||
Плоский кут |
α = l/R |
Радіан |
рад |
Тілесний кут |
Ω = S/R2 |
Стерадіан |
ср |
Похідні одиниці | |||
Площа |
S = l2 |
квадратний метр |
м2 |
Об’єм |
V = l3 |
кубічний метр |
м3 |
Густина |
ρ = m/V |
кілограм на кубічний метр |
кг/м3 |
Швидкість |
υ =∆l/∆t |
метр в секунду |
м/с |
Прискорення |
a = ∆υ/∆t |
метр на секунду в квадраті |
м/с2 |
Частота обертання |
n = 1/t |
секунда в мінус першій степені |
с-1 |
Кутова швидкість |
ω = ∆φ∆/t |
радіан в секунду |
рад/с |
Кутове прискорення |
ε = ∆ω/∆t |
радіан на секунду в квадраті |
рад/с2 |
Сила |
F = ma |
Ньютон |
Н |
Тиск |
p = F/S |
паскаль |
Па |
Напруження (механічне) |
σ = F/S | ||
Жорсткість |
k = F/∆l |
ньютон на метр |
Н/м |
Імпульс (кількість руху) |
р = mυ |
кілограм-метр в секунду |
кг·м/с |
Імпульс сили |
І = F·t |
ньютон-секунда |
Н·с |
Робота |
А = Fl |
джоуль |
Дж |
Енергія |
Е = W = Fl | ||
Потужність |
Р = А/t |
Ватт |
Вт |
Момент сили |
М = Fl |
ньютон-метр |
Н·м |
Момент інерції |
J = mr2 |
кілограм-метр в квадраті |
кг·м2 |
Момент кількості руху |
L = Jω |
кілограм-метр в квадраті на секунду |
кг·м2/с |
Період |
T |
секунда |
с |
Частота періодичного процесу |
ν |
герц |
Гц |
Фаза коливального процесу |
φ = ωt+φ0 |
радіан |
рад |
Кутова швидкість |
ω = ∆α/∆t = 2πν |
радіан в секунду |
рад/с |
Кутове прискорення |
ε = ∆ω/∆t |
радіан на секунду в квадраті |
рад/с2 |
Довжина хвилі |
λ = uT |
метр |
м |