Настоящие указания состоят из двух частей. В первую часть включены работы по механике я термодинамике, разработанные на кафедре физики Харьковского института радиоэлектроники. Вторая часть содержит работы по механике, разработанные и изготовленные в Польше.
Все работы отличаются от традиционных оригинальными техническими решениями, облегчающими Проведение экспериментов и повышающими точность измерений. В частности, для измерения малых промежутков времени используются электронные секундомеры с автоматическим включением и отключением.
Выполнение лабораторной работы включает предварительную подготовку» проведение экспериментов и составление отчета о результатах исследований.
При Подготовке к выполнению работы необходимо изучить теоретическое введение, описание лабораторной установки и методы измерений, соблюдать указанный порядок выполнения экспериментальной и расчетной части работы. При проведении экспериментов необходимо строго выполнять все установленные в лаборатории правила техники безопасности.
Отчет о работе должен содержать название, цель работы, краткое описание лабораторной установки и методов измерений в расчетную часть, включающую таблицы измерений, графики, расчет искомых величин и их погрешностей.
Возможно вы искали - Реферат: Магнетизм и магниты
Контрольные вопросы, приведенные в конце каждой работы, облегчают подготовь к защите работы. В конце указаний приведен список литературы, рекомендуемой для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторных работ.
ЧАСТЬ 1.
1. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ
Цель работы
Экспериментально определить ускорение при свободном падении тела я поле тяготения Земли.
Приборы и принадлежности
Установка для исследования свободного падения (рис. I) с автоматической регистрацией времени полета, стальной шарик, линейка.
Теоретическое введение
В поле тяготения Земли на тело массой m действует сила тяжести Р=mg . Под действием этой силы тело, поднятое над поверхностью Земли и предоставленное самому себе, свободно падает с ускорением .свободного падения, g . Вблизи поверхности Земли ускорение свободного падения зависит ОТ широты местности. Это объясняется нешарообразностью формы Земли и влиянием суточного вращения Земли вокруг своей оси. Как показали расчеты и измерения, зависимость ускорения свободного падения от широты местности выражается формулой:
(1)
где gφ и g0 - ускорение свободного падения на географической широте φ и на широте полюса (φ = 90°) соответственно. Максимальное значение 9,83 м/с2 gφ имеет на полюсах Земли, а минимальное значение 9,78 м/с2 - на экваторе, где φ=0.
Похожий материал - Реферат: Магнетронные распылительные системы
В данной работе g φ определяется по времени падения шарика с известной высоты. При свободном падении без начальной скорости и без учета сил трения о воздух тело движется равноускоренно по закону
где h - расстояние, пройденное телом за время t. Из соотношения (1) следует, что
Если измерить время падения шарика с различной высоты и построить график зависимости √h от t , то получим прямую, тангенс угла наклона которой к оси t будет равна √g/2. Определив тангенс угла наклона α по формуле
(2)
В которой t1 - время падения шарика с высоты h1 , а t2 - c высоты h2 , и приравняв его √g/2, найдем
(3)
Описание лабораторной установки
Установка для исследования свободного падения (рис.1) состоит из штатива на котором установлена, перемещающаяся платформа 1.
|
Очень интересно - Реферат: Магнитное поле
|
На платформе 1 укреплен электромагнит 3, удерживающий стальной шарик 4. На столе 5 установлены ловушки 6 для шарика, электронный секундомер 7 и тумблер включений 8. Ловушка предназначена для точной фиксации времени пролета шариком расстояния h . В ловушке установлены источник света и фототранзистор. Падающий в ловушку шарик прерывает световой поток, распространяющийся от лампы к фототранзистору, а последний отключает электронный секундомер. Секундомер включается тумблером, который одновременно отключает питание электромагнита и дает возможность шарику свободно падать. Высота падения h изменяется путем перемещения электромагнита 3 и измеряется линейкой. Для удобства извлечения шарика из ловушки нижняя часть ловушки сделана подвижной. Устройство автоматической регистрации времени полета шарика обеспечивает погрешность измерения времени 0,01 с, т.е. ∆t = 0,01 с.
Порядок выполнения работы
1. Установить платформу 1 на определенной высоте над ловушкой 6 и добиться, чтобы центр шарика и центр ловушки были расположены вдоль одной прямой. Секундомер установить в нулевое положение.
2. Включить секундомер, измерить время полета и данные (hi ti ) занести в таблицу измерений.
3. Повторить операции пп. 1 и 2 для пяти разных значений высоты падения hi . Данные измерений занести в таблицу.
Вам будет интересно - Реферат: Магнитное поле Земли
4. Построить график зависимости √h от t .
5. Используя соотношение (2), определить тангенс угла наклона кривой к оси t по графику.
6. По формуле (3) вычислить g. Определить погрешности ускорения свободного падения.
7. Вычислить gφ по теоретической формуле (1) для широты Харькова (φ = 50°) и сравнить с найденным экспериментальным значением.
Контрольные вопросы
1. Что называется ускорением свободного падения?
Похожий материал - Реферат: Магнитные измерения
2. Почему ускорение свободного падения зависит от широты местности?
3. По какому закону происходит свободное падение тел?
4. Как определяется ускорение свободного падений в данной работе?
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ УПРУГОГО И НЕУПРУГОГО УДАРОВ
Цель работы
Определить скорость пули и энергию диссипации при абсолютно неупругом ударе, а также коэффициент восстановления относительной скорости для частично упругого удара.
Приборы и принадлежности