- •1. Основные термины и определения
- •2. Правила округления значений погрешности и результата измерений
- •3. Минимизация систематических составляющих погрешностей измерений
- •4. Расчет погрешности прямого однократного измерения
- •Пример 1. Обработка результата однократного измерения
- •5. Обработка результатов прямых многократных наблюдений
- •Коэффициент Стьюдента в зависимости от количества наблюдений n и от значения доверительной вероятности
- •Пример 2. Обработка результатов прямых многократных наблюдений
- •5. Вычисление погрешности косвенных измерений
- •Метод измерений и расчетные формулы
- •Порядок выполнения работы а) Подготовительная часть
- •Б) Измерение плотности материала призмы
- •В) Измерение плотности материала прямого цилиндра
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № I - 2 измерение ускорения свободного падения с использованием различных маятников
- •Введение
- •Описание установки и методики измерений
- •Задача 1. Определение ускорения силы тяжести с помощью модели математического маятника
- •Задача 2. Определение ускорения силы тяжести с помощью физического маятника
- •Задача 3. Определение ускорения силы тяжести с помощью оборотного маятника
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № I - 3 изучение законов вращательного движения
- •Введение
- •Задача 1. Изучение кинематики вращательного движения
- •Описание блока разгона – торможения
- •Методики измерения углового ускорения на стадии разгона
- •Методика измерения угловой скорости на стадии равномерного вращения
- •Порядок выполнения работы а. Измерение углового ускорения в режиме разгона
- •Б. Измерение угловой скорости вращения диска в режим равномерного вращения
- •В. Измерение углового ускорения в режиме торможения
- •Обработка результатов измерений
- •Задача 2. Определение момента инерции диска методом вращения
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Порядок выполнения работы и обработки результатов измерений
- •Контрольные вопросы.
- •Литература
- •Лабораторная работа № I – 4 измерение моментов инерции маятника обербека
- •Введение
- •Описание установки и метода измерения момента инерции
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № I - 5 измерение скорости полета пули с помощью баллистического маятника
- •Введение
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № I - 6 измерение ускорения свободного падения с помощью прибора атвуда
- •Введение
- •Описание прибора Атвуда
- •Измерение ускорения свободного падения
- •Порядок выполнения работы
- •Измерение ускорения свободного падения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Описание прибора и метода измерения момента инерции
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № I - 9 измерение коэффициента поверхностного натяжения
- •Введение
- •Методика измерения коэффициента поверхностного натяжения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № I - 10 измерение среднеквадратической скорости движения молекул
- •Введение
- •Измерительная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Порядок выполнения работы
1. Установить кран в положение «Накачка».
Вращая рабочее колесо насоса (приблизительно на 3 полных оборота), накачать воздух в баллон.
2. Выждав, когда уровни воды в манометре перестанут перемещаться, измерить разность уровней Н в коленах манометра. Отсчет следует производить по нижнему краю менисков. Результат занести в таблицу 1.
3. Установить кран в положение «Выпуск» и наблюдать за перемещением уровней воды в коленах манометра. В момент, когда эти уровни, приближаясь друг к другу, сравняются между собой, быстро вернуть рукоятку крана в положение «Накачка».
4. Дождавшись стабилизации разности уровней воды в коленах манометра, измерить разность уровней h. Результат занести в таблицу 1.
5. Установить кран на 1 - 2 минуты в положение «Открыто».
6. Повторить операции по п.п. 1 – 5 пять раз. Результаты измерений занести в таблицу 1.
7. Рассчитать средние значения величин Н и h по совокупностям пяти наблюдений. Рассчитать для них случайные погрешности Н и h, используя методику обработки результатов прямых измерений.
Таблица 1
№ наблюд. |
Н |
|
Н |
H |
|
h |
1. |
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
||||
3. |
|
|
||||
4. |
|
|
||||
5. |
|
|
8. По средним значениям Н и h рассчитать значение по формуле (18) и Vср.кв. по формуле (6). Использовать справочные данные: Vзв = (335 ± 5) м / с.
9. Рассчитать погрешность измерения Vср.кв., используя методику обработки результатов косвенных измерений.
Контрольные вопросы
1. Сформулировать основные положения молекулярно-кинетической теории.
2. Что такое внутренняя энергия тела?
3. Сформулировать основные свойства функции распределения Максвелла.
4. Как изменяются температура и давление газа при его адиабатическом расширении?
5. Как связаны между собой среднеквадратическая скорость, среднее значение модуля скорости и наиболее вероятное значение скорости молекул?
Литература
1. Cавельев И.В. Курс физики: Учебник в 3-х томах. Т.1: Механика. Молекулярная физика. М., - Наука, 1989. - 352 с.
2. Трофимова Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов. 6-е изд. стер. – М., Высшая школа, 1999. – 542 с.