- •Общая физика
- •Часть 1
- •Основные правила работы в лабораториях кафедры прикладной физики
- •Правила построения графиков
- •Лабораторная работа № 1 статистика времени реакции человека (Статистическая обработка результатов измерений)
- •Введение Обработка результатов прямых физических измерений
- •Краткое описание установки
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Лабораторная работа №2 определение плотности твердого тела
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 измерение ускорения свободного падения с помощью "машины атвуда"
- •Введение
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета лабораторной работы
- •Лабораторная работа № 4 маятник обербека
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 5 физический маятник
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •Задачи для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №6 определение момента инерции тел методом колебаний. Теорема штейнера
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №7 Изучение прецессии гироскопа
- •Лабораторная работа № 8 определение кэффициента вязкости жидкости методом стокса
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •1. Одинаково ли быстро будет падать на землю целый камень и порошок, полученный из этого камня при его растирании?
- •Лабораторная работа № 9 измерение коэффициента трения
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №10 исследование упругих колебаний
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
Описание установки
Физический маятник представляет собой твердое тело, в нашем случае -стержень 12, с отверстиями, который монтируется на блоке 11, закрепленном на стойке 10 модуля ЛКМ-3 так, чтобы ось блока не проходила через центр масс (рис. 3). В этом случае стержень может совершать колебания в поле силы тяжести. На оси стержень закрепляют пластиковым фиксатором 13.
Рис. 3
Задание I. Измерение ускорения свободного падения
Подготовьте измерительную систему ИСМ-1 к работе: подключите датчик угла поворота блока к разъему 1 на задней стенке прибора, переключатель 1 поставьте в положение "К1", переключатель 4 - в положение "2", переключатель 5 - в положение "цикл", переключатель 8 - в положение "+" или "-" , переключатель 9 - в среднее положение. Включите питание модуля.
2. Закрепите стержень на оси блока за крайнее отверстие так, чтобы прорезь в блоке находилась вблизи нулевого деления шкалы. Примите это положение маятника за начальное х = 0. Приведите маятник в колебательное движение с амплитудой 5 ÷ 10°. Считайте с измерителя периода колебаний время одного полного периода Т. Данные занесите в табл. 1.
3. Переместите маятник на одно отверстие (Δ x = 20 мм) и проведите аналогичные измерения периода колебаний для всех отверстий стержня.
4. Постройте график зависимости периода колебаний физического маятника Т от координаты точки подвеса х.
Таблица 1
x (см) |
0 |
… |
32 |
T (c) |
|
|
|
5. На графике найдите расстояние между точками маятника x1 и x2 соответствующими одинаковому периоду колебаний (х2 - x1 = Lnp) в трех - пяти местах графика. Заполните табл. 2.
Таблица 2
I |
x1 |
x2 |
Тi (c) |
Lnpi (м) |
gi (м/с) |
gi - < g> |
(gi - < g>)2 |
… |
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
― |
― |
― |
― |
|
― |
― |
Сумма |
― |
― |
― |
― |
|
― |
|
6. Рассчитайте ускорение свободного падения по формуле (15).
7. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешность измерений g. Запишите результат в стандартном виде
g = (< g > ± Δg) (м/с2) , ε = ... % при α = 0,95.
ЗаданиеII. Исследование ангармонических колебаний
1. Закрепите стержень на оси за второе отверстие (х = 2 см). Поставьте переключатель 5 в положение "однокр". Нажмите кнопку 7 "готов". Отведите маятник на угол 10 и плавно отпустите его. Считайте показания измерителя периода колебаний Т. Данные занесите в табл. 3.
Таблица 3
φm |
10º |
20º |
… |
90º |
Т (c) |
|
|
|
|
Повторите измерения периода колебаний, изменяя амплитуду колебаний φm в пределах от 10° до 90° с шагом в 10° ÷ 20°.
Постройте график зависимости периода колебаний Т от амплитуды колебаний φm.