57

Министерство транспорта России

Служба морского и речного транспорта

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

А. П. Повадин. В.К. Кузьмичёва

ФИЗПРАКТИКУМ

ЧАСТЬ 1

Механика и молекулярная физика

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ

МГАВТ 2009

Повадин А. П., Кузьмичёва В. А. Физпрактикум. Часть 1, Механика и молекулярная физика. Учебное пособие для студентов и преподавателей.

Первая часть физического практикума содержит ряд работ, целью которых является проверка основополагающих законов механики и термодинамики. Каждую работу предваряет краткая теория, далее идёт описание эксперимента и методики выполнения работы. Предваряет физпрактикум краткая теория измерений и вычислений.

Оглавление.

Введение …...…………………………………………………………..……………………4 Краткая теория измерений и приближённых вычислений …..……….……………5 Лабораторная работа №1: Изучение законов кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда …...….…………………………………….…………..…….10 Лабораторная работа №2: Изучение основного закона динамики вращательного движения на машине Обербека …………………………………………………………………..15 Лабораторная работа №3: Определение момента инерции маятника Обербека .......18 Лабораторная работа №4: Изучение законов сухого трения и определение коэффициентов трения скольжения и качения с помощью наклонного маятника. …….…………….21 Лабораторная работа №5: Изучение законов сохранения количества движения и энергии с помощью соударяющихся шаров ………..…………………………………………...27 Лабораторная работа №6: Изучение законов движения твёрдого тела и определение момента инерции колец с помощью маятника Максвелла ……………………………………..33 Лабораторная работа №7: Определение моментов инерции и эллипсоидов инерции твёрдых тел с помощью крутильного маятника (унифилярный подвес ……….……………… Лабораторная работа №8: Изучение гироскопического эффекта и закона сохранения момента количества движения …………..………………………………………………………38 Лабораторная работа №9: Изучение гармонического движения (математического и физического маятников) с помощью универсального маятника …..…………………………..48 Лабораторная работа №10: Изучение крутильных колебаний и определение скорости снаряда с помощью баллистического крутильного маятника ……………………………..51 Лабораторная работа №11: Изучение колебательного движения связанных систем.

Лабораторная работа №12: Определение показателя адиабаты воздуха методом Клемана-Дезорма………………………………………………………………………………......54

Введение.

Физика – компонент, неотъемлемая часть высшего (да и среднего) образования. Это предмет, который даёт существенный вклад в формирование научного мировоззрения, в процесс воспитания молодёжи, в интеллектуальное развитие молодого поколения.

Важной компонентой собственно физического образования является физический эксперимент, целью которого является проверка основополагающих законов физики, наблюдение и изучение важнейших явлений природы, опытное определение важнейших физических констант, развитие умений и навыков проводить измерения и вычисления, руководствуясь определёнными правилами.

Следуя логике изучаемого предмета, построен и лабораторный практикум. Работа №1 посвящена изучению законов кинематики и динамики поступательного движения с помощью машины Атвуда. Работы №2 и №3 посвящены изучению закона динамики вращательного движения (маятник Обербека) и определению момента инерции вращающегося тела. Работа №4 посвящена изучению законов сухого трения, а работа №5 посвящена изучению законов сохранения количества движения и энергии. В работе №6 изучаются законы поступательного и вращательного движения твёрдого тела, и проверяется закон сохранения энергии. Работы №7 и №8 посвящены изучению закона сохранения момента количества движения, и определению момента инерции твёрдых тел. Работы №9, №10 и №11 посвящены изучению гармонических движений. Естественно, выбор работ определяется их наличием в лаборатории механики.

Выполнение лабораторных работ невозможно без овладения навыками и умениями проводить измерения и оценивать погрешности измерений и вычислений. Поэтому методические указания предваряет краткая теория измерений и приближённых вычислений.