- •Министерство образования и науки
- •Введение
- •1.2. Требования к организации лабораторной работы
- •1.3. Порядок проведения лабораторных работ
- •1.4. Требования к оформлению отчета по лабораторной работе
- •1.5. Права, ответственность и обязанности преподавателя
- •1.6. Права, ответственность и обязанности студента
- •1.7. Методика и организация занятий физического практикума
- •1.8. Порядок проведения занятий физического практикума в течение семестра
- •1.9. Технология контроля и оценки знаний, умений и навыков обучающихся по балльно-рейтинговой системе и сроки их проведения
- •Структура и содержание знаний, умений и навыков студентов по лабораторным занятиям дисциплины физика и вопросов, позволяющих их оценить по балльно - рейтинговой системе
- •Многобальная система оценки знаний
- •Лабораторная работа № 1.1 оценка случайной погрешности и доверительной вероятности прямых и косвенных измерений
- •Задание 1. Определение плотности твердого тела Введение
- •Задание 1.1. Определение плотности твердого тела правильной геометрической формы
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 1.2. Определение плотности твердого тела гидростатическим взвешиванием
- •Задание 1.3. Определение плотности твердых тел с помощью пикнометра
- •Контрольные вопросы для допуска к работе
- •Задание 2. Оценка случайной погрешности и доверительной вероятности прямых и косвенных измерений
- •Задание 2.1. Исследование зависимости погрешности измерений от квалификации персонала и способа измерения
- •Задание 2. 1.2. Исследование зависимости погрешности измерений от способа измерения
- •Задание 2. 3. Расчет доверительного интервала и доверительной вероятности методом Стьюдента
- •Контрольные вопросы для допуска к работе
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.2 определение ускорения силы тяжести
- •Теоретическая часть
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 1.3.
- •Задание 1. Определение ускорение силы тяжести с помощью математического маятника
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 3. Определение положения центра тяжести физического маятника методом обращения
- •Задание 4. Определение ускорения силы тяжести оборотным маятником
- •Лабораторная работа № 1.4 изучение законов динамики поступательного движения на машине атвуда
- •Теоретическая часть
- •1.Метод измерения и расчетные соотношения
- •2. Описание экспериментальной установки
- •Спецификация измерительных приборов
- •3. Обработка результатов измерений
- •Задание срс. Проработать следующие вопросы
- •Лабораторная работа 1.5
- •Определение коэффициента
- •Трения скольжения при движении твердого тела
- •По наклонной плоскости
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Задание 1. Определение значения коэффициента трения скольжения по углу
- •Массы брусков, углыи коэффициенты трения
- •Задание 2.Определение значения коэффициента трения из опытов по скольжению бруска по наклонной плоскости
- •Результаты измерений при 10°
- •Результаты измерений при
- •Лабораторная работа № 1.6 определение модуля сдвига и кручения
- •Теоретическая часть
- •1.Механика упругих тел
- •Лабораторная работа № 1.6 а определение модуля сдвига методом крутильных колебаний
- •Теория метода
- •Экспериментальная часть Описание установки
- •Порядок проведения эксперимента и обработка результатов
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.6 б определение модуля юнга по изгибу балки
- •Теория метода
- •Измерение модуля Юнга из изгиба
- •Экспериментальная часть Описание установки
- •Порядок проведения эксперимента и обработка результатов
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.7 определение силы сопротивления грунта при забивке сваи на модели копра
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Измерение перемещения сваи после соударения
- •Обработка результатов измерений
- •Лабораторная работа № 1.8 изучение законов динамики вращательного движения
- •Лабораторная работа № 1.8а изучение законов динамики вращательного движения на маятнике обербека
- •Теория метода
- •Экспериментальная часть Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Измерение времени движения груза
- •Обработка результатов измерений
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.8 б
- •Экспериментальная часть Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Задание 1. Определение момента инерции маховика
- •Задание 2. Определить значение момента инерции маховика, используя непосредственно уравнение (4)
- •Обработка результатов измерений
- •Угловое ускорение маховика и момент сил натяжения нити для опытов с различными массами грузов
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.8 в определение момента инерции тела с помощью крутильного маятника и проверка теоремы штейнера
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть Порядок выполнения работы
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы
- •Классификация ударов
- •Лабораторная работа № 1.9а изучение закона сохранения импульса
- •Теория метода
- •Задание 1. Сравнение импульсов и энергий до и после взаимодействия
- •Задание 2. Простейшая оценка погрешности измерений
- •Контрольные вопросы для допуска к работе
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.9 б проверка закона сохранения момента импульса
- •Теория метода
- •Задание 1. Определение моментов импульсов и кинетической энергии маятников
- •Задание 2. Оценка погрешности измерений
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Калибровка
- •Литература
Экспериментальная часть Описание установки
Экспериментальная установка схематично изображена на рисунке 5. Прогиб балки 1, лежащей на опорах 2, создается весом гири 3. Стрела прогиба измеряется индикатором 4, укрепленным на подставке 5 с винтами 7. Вертикальное положение индикатора можно изменять винтом 6.
|
|
а) |
б) |
Рис. 4 |
Порядок проведения эксперимента и обработка результатов
Установите опору 5горизонтально (см. рис. 5), вращая винты7.
Измерьте линейкой расстояние L между вершинами опор2, а штангенциркулем толщинуbи ширинуa балки.
Положите балку на опоры. Вращая винт 6(см. рис. 5), поднимите индикатор до касания с нижней поверхность балки. Поверните обод индикатора, чтобы положение стрелки совпало с нулем шкалы. Слегка постукивая по столу добейтесь устойчивого положения стрелки индикатора.
Положите гирю на балку. Слегка постукивая по столу добейтесь устойчивого положения стрелки индикатора, и определите по нему стрелу прогиба z.
Повторите измерения z несколько раз, меняя поворотом верхнюю и нижнюю стороны балки местами. Рассчитайте модуль Юнга по формуле (20).
Эксперимент повторите для всех имеющихся в распоряжении балок.
Контрольные вопросы для допуска к работе
1.Какие бывают виды деформации? Опишите их и дайте определения характеризующих их величин.
2.Сформулируйте и запишите закон Гука.
3.Дайте определения модуля сдвига и модуля кручения. В чем принципиальное отличие модуля кручения и модуля сдвига ? Выразите связь между этими величинами.
4.Опишите цель эксперимента и способ ее реализации на конкретной экспериментальной установке.
5. Как влияют на точность эксперимента момент инерции маятника, длина и толщина струны?
6.Можно ли с помощью имеющихся в лаборатории приборов определить коэффициент Пуассона путем прямого измерения поперечных размеров проволоки?
Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
Изучите теорию изгиба, получите рабочую формулу (20).
**Проанализируйте, какой из двух методов измерения модуля Юнга, описанных в лабораторных работах 1.6А и 1.6Б, точнее теоретически? Сравните точности измерений модуля Юнга, полученные в ходе выполнения лабораторных работ 1.6А и 1.6Б. Объясните результат сравнения.
Проведите сравнительный анализ измеренных модулей Юнга для разных материалов.
Если положить балку на опоры без гири, она все равно прогнется под действием собственного веса. Как это обстоятельство влияет на измерение стрелы прогиба и модуля Юнга?
В целях минимизации ошибки малые величины, входящие в знаменатели дробей, необходимо измерять как можно точнее. Почему же на ваш взгляд в этой работе для измерения толщины и ширины бруса рекомендуется штангенциркуль, а не микрометр?
Лабораторная работа № 1.7 определение силы сопротивления грунта при забивке сваи на модели копра
Цель работы — изучение законов сохранения импульса и энергии, определение средней силы сопротивления грунта при забивке сваи на модельной установке.
Приборы и принадлежности: копер, линейка, штангенциркуль, набор свай, грузы, динамометр.