- •Обработка результатов измерений в физическом практикуме
- •Погрешности прямых измерений
- •Погрешности косвенных измерений
- •Правила представления результатов измерения
- •Правила построения графиков
- •Динамика поступательного движения Работа 1. Оценка точности прямых и косвенных измерений
- •Общие сведения
- •П орядок выполнения работы
- •Результаты измерений диаметра проволоки штангенциркулем и микрометром
- •Результаты измерений тока и напряжения
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Динамика вращательного движения
- •Работа 4. Определение моментов инерции параллелепипеда методом крутильных колебаний
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 5. Определение момента инерции с помощью маятника Обербека
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 6. Определение момента инерции твердых тел с помощью маятника максвелла
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 7. Измерение скорости полета пули с помощью баллистического маятника
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 9. Изучение прецессии гироскопа
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Молекулярная физика
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 11. Определение отношения
- •Методом стоячей волны
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 12. Определение коэффициента вязкости, длины свободного пробега и эффективного диаметра молекулы газа
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 13. Определение коэффициента вязкости жидкости
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендательный библиографический список
- •Содержание
Порядок выполнения работы
Измерения с математическим маятником проводятся в следующем порядке:
1) поместить над датчиком математический маятник, повернув соответствующим образом верхний кронштейн и установить длину математического маятника так, что бы черта на шарике была продолжением черты на корпусе фотоэлектрического датчика;
2) отклонить маятник на угол примерно 5 и придерживать шарик рукой;
3) отпустить шарик (маятник придет в движение);
4) измерить время 10 колебаний (n = 10);
5) повторить 10 раз пп.1-4;
6) по шкале на вертикальной колонке прибора определить длину маятника.
7) определить период колебаний математического маятника T = t/n, вычислить ускорение свободного падения по формуле (6) для каждого измерения и среднее значение ускорения . По результатам опыта составить таблицу:
Номер опыта |
t |
Ti |
gi |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
… |
|
|
|
8) рассчитать среднюю квадратическую ошибку
.
и записать окончательный результат в виде .
Измерения с оборотным маятником проводятся в следующем порядке:
1) поместить над датчиком оборотный маятник, повернув верхний кронштейн на 180;
2) зафиксировать диски на стержне, чтобы один из них находился вблизи конца стержня, а другой вблизи его середины;
3) закрепить маятник на верхнем кронштейне на призме, находящейся вблизи конца стержня, так чтобы конец стержня пересекал оптическую ось фотоэлектрического датчика;
4) отклонить маятник примерно на 5 от положения равновесия и придерживать его рукой;
5) отпустить маятник (маятник придет в движение);
6) измерить время 10 колебаний маятника t;
7) определить период колебаний оборотного маятника T1 = t/n;
8) снять маятник и закрепить его на второй призме;
9) измерить период Т2, повторив пп.4-7;
10) сравнить периоды Т2 и T1; если Т2 > T1, вторую призму переместить в направлении диска, находящегося в конце стержня; если Т2 < T1, переместить ее в направлении середины стержня (положение дисков и первой призмы не менять);
11) снова измерить период Т2 и сравнить его с величиной T1; менять положение второй призмы до тех пор, пока значение периода Т2 не станет равным значению периода T1 с точностью до 0,5 %;
12) определить приведенную длину оборотного маятника L, измерив расстояние между призмами (по числу нарезок, которые нанесены через каждые 10 мм).
13) обработать результаты эксперимента, вычислив ускорение свободного падения по формуле (6) при Т = Т1 = Т2, среднюю квадратическую ошибку (здесь – погрешность измерения времени, оцениваемая исходя из точности прибора) и среднюю квадратическую ошибку
где – погрешность измерения длины, оцениваемая по цене деления измерительной линейки.
14) записать окончательный результат в виде .
Контрольные вопросы
1. Что такое математический маятник?
2. Что такое физический маятник?
3. Как с помощью маятников можно измерить ускорение свободного падения?
4. С чем связана погрешность определения g с помощью математического маятника?
5. С чем связана погрешность определения g с помощью физического маятника и как ее устранить?
6. В чем заключается метод оборотного маятника?