- •Содержание Стр.
- •Введение
- •Техника безопасности Общие положения
- •Перед работой
- •Во время работы
- •После работы
- •Методические рекомендации к выполнению физического практикума
- •Содержание конспекта отчета по лабораторной работе
- •Вывод по лабораторной работе
- •Построение графиков
- •Оформление титульного листа
- •Расчет случайной ошибки
- •Лабораторная работа № 1 - 0
- •1.1. Случайные погрешности прямых измерений
- •В теории погрешностей в качестве единицы ширины доверительного интервала выбрана так называемая средняя квадратичная погрешность результата измерений:
- •1.2. Обработка результатов прямых измерений
- •1.3. Погрешность косвенных измерений
- •1.4. Обработка результатов косвенных измерений
- •1.5. Точность расчетов
- •1.6. Погрешности приборов
- •1.6. Некоторые измерительные инструменты и приборы Штангенциркуль
- •Пример:
- •Микрометр
- •Технические весы
- •При взвешивании необходимо выполнять следующие основные правила:
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 1-1 Определение ускорения свободного падения
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы, обработка результатов измерений:
- •Контрольные вопросы:
- •Краткая теория
- •Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса:
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Краткая теория
- •Описание установки, метод определения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 1-4 Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний
- •Краткая теория
- •Указания по технике безопасности
- •Задание 1 Определение момента инерции тел правильной геометрической формы Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 1-5 Определение влажности воздуха с помощью психрометра Августа
- •Устройство психрометра и методика работы с ним
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 1-6 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва пластины
- •Краткая теория
- •Описание установки и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Краткая теория
- •Описание установки и методика измерений
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 1 – 8 Изучение закона сохранения энергии на примере маятника Максвелла
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Приложения
Контрольные вопросы:
Чем отличается строение жидкости от кристаллических и газообразных веществ
Вывести основную расчетную формулу для определения σ.
На чем основан применяемый в данной работе метод. Какие еще методы по определению σ вы знаете.
Провести расчет для относительной погрешности .
Лабораторная работа № 1-7
Изучение движения тела по наклонной плоскости
Цель работы: изучить равномерное и равноускоренное движение тела по наклонной плоскости при наличии сил трения.
Приборы и принадлежности:
1. Наклонная плоскость с угломером;
2. Линейка;
3. Деревянный брусок;
4. Секундомер.
Краткая теория
Одной из задач данной работы является определение силы трения между двумя поверхностями - плоскости и скользящего по ней тела. Силы трения появляются при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга. Трение между поверхностями двух твердых тел при отсутствии какой-либо прослойки (например, смазки между ними) называется сухим. Трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой называется вязким. Применительно к сухому трению различают трение скольжения и трение качения. В случае сухого трения сила трения возникает не
Рис. 1.
Движение тела по наклонной плоскости: (mg – сила тяжести; N – сила реакции опоры; - сила трения;- сила движения;h – высота)
только при скольжении одной поверхности по другой, но также и при попытках вызвать такое скольжение. В последнем случае она называется силой трения покоя. Работа сил трения за промежуток времени Δt:
|
(1) |
является величиной отрицательной, т.к. векторы Fтр, и v направлены в противоположные стороны. Работа (1) зависит от пути, по которому тело переходит из одного положения в другое. Поэтому сама сила трения, совершающая эту работу, является неконсервативной.
На рис. 1 изображено тело, лежащее на наклонной плоскости. В случае равномерного скольжения по наклонной плоскости:
|
(2) |
При подъеме незакрепленного конца наклонной плоскости на некоторую высоту h, соответствующую значению угла наклона α0, компонента Fдв, становится равной силе трения покоя Fтр0, и тело, в соответствии с первым законом Ньютона, начинает равномерно скользить вниз по плоскости. Скорость равномерного движения v0 может быть найдена из энергетического баланса (если пренебречь иными потерями):
|
(3) |
где ΔΑ΄ - работа против сил трения; Δs = l - длина наклонной плоскости.
|
(4) |
В этом случае коэффициент трения покоя μ0 определяется как
|
(5) |
де Q = mg ּ cos - приложена к доске, а не к грузу.
На основе (3) скорость v0 может быть рассчитана как
|
(6) |
С увеличением h угол наклона растет, и тело будет двигаться с ускорением, т.к. Fдв становится больше силы трения покоя Fтр0. Это означает, что сила трения скольжения становится меньше, чем сила трения покоя.
Следовательно, коэффициент трения скольжения будет соответственно также меньше коэффициента трения покоя μ0 и будет определяться как
|
(7) |
Коэффициенты трения μск и μ0 в сильной степени зависят от рода и состояния трущихся поверхностей. Кроме того, коэффициент трения скольжения во многих случаях зависит от скорости движения. В начале движения он уменьшается с увеличением скорости, а затем возрастает. В случаях, когда состояние и природа поверхности не изменяются, сила трения скольжения практически не зависит от скорости и равна максимальному значению силы трения покоя. Считается, что в проводимом эксперименте это условие выполняется.