Загальний фізичний практикум
Частина I
МЕХАНІКА
ЗМІСТ
Вказівки до виконання лабораторних робіт з механіки ............... 4
Математична обробка результатів вимірів ................................ 6
Лабораторнаробота № 1. Вивченнякінематики і динаміки поступального руху на машині Атвуда.................................................. ......... 13
Лабораторна робота № 2. Вивчення обертального рухутвердого тіла17
Лабораторнаробота № 3. Визначеннямоменту інерції і перевірка теореми Гюйгенса - Штейнера методом крутильнихколивань.
Тріфлярнийпідвіс.................................................. .....................................21
Лабораторнаробота № 4. Визначення моменту інерції махового колеса і моменту сили тертя в опорі................................................ 26
Лабораторнаробота № 5. Вивчення законів збереження енергії та імпульсу при ударі ............................................................................. 29
Лабораторнаробота № 6. Визначення швидкостіпольоту кулі методом балістичного маятника................................................................ ...... 34
Лабораторнаробота № 7. Вивчення фізичного маятника .................. 37
Лабораторнаробота № 8. Вивчення коливального руху за допомогою математичногомаятника ................................................. ....................40
Лабораторнаробота № 9. Визначення прискорення вільного падіння за допомогою оборотного маятника.................................................... ........... 44
Лабораторнаробота № 10. Вивчення складання коливань за допомогою електронного осцилографа.............................................................. ....... 46
Лабораторнаробота № 11. Дослідження власних коливань струни методом резонансу.................................................. .................................... 55
Лабораторнаробота № 12 . Визначення швидкості звуку вповітрі ....... 58
Лабораторнаробота № 13. Визначеннямодуля зсуву методом крутильних коливань.................................................. ......................................... 60
Лабораторнаробота № 14. Вивченнядеформації розтягування ............. 64
Додаток1. Формулидля обчислення похибок .......................... 70
Додаток2 . Моменти інерції твердих тіл,мають просту геометричну форму.................................................. ....................................... 71
Додаток 3 . Пружні характеристики деякихметалів і72
ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ
робіт з механіки
Глибоке засвоєння фізики взагалі і механіки зокрема можливо шляхом вивченнятеорії і в процесі її застосування для вирішення різних розрахункових, якіснихі експериментальних задач.
З фізичним експериментом студент знайомиться вже налекційних заняттях з фізики. Але прилучення його до експериментальних методів іприйомам починається з лабораторного практикуму з механіки в курсі В«Фізичнілабораторії В». Тут застосовуються і теорія, і, крім того, формуютьсяпрактичні вміння і навички у проведенні фізичних вимірювань, в обробці тапредставленні результатів.
Перелік робіт, пропонованих в даному Практикумі,призначений для студентів-фізиків і відповідає вимогам, що пред'являються доцьому виду занять, і має резерв робіт і завдань до деяких з них. Цедозволяє використовувати його при постановці практикуму з фізики для студентівінших спеціальностей.
Практикум з механіки містить інструкції іметодичні вказівки до виконання робіт, побудованих одноманітно, позразковою формі: мета роботи, ідея експерименту, теорія, експериментальнаустановка, проведення експерименту. У завданнях до роботи докладно описанаметодика експерименту і дані вказівки до обробки результатів.
Якісне виконання і успішний захист результатівлабораторних робіт студентами неможливі без самостійної попередньоїпідготовки до лабораторних занять. У процесі підготовки до чергового заняття,перш за все, необхідно вивчити з даного керівництву опис виконуваної роботи.Однак, обмежитися тільки цим не можна, так як теоретичне введення докожній роботі, наведене в даному посібнику, не може розглядатися якдостатній мінімум для глибокого розуміння фізичних основ роботи. Томунеобхідно до кожної роботи читати матеріал, відповідний темі роботи, попідручником. Не можна приступати до роботи без засвоєння її основних теоретичнихположень, не усвідомивши логіки процедури вимірювань, не вміючи користуватисявимірювальними приладами, що належать до цієї роботи. Приступаючи до роботи,студент повинен твердо уявляти мету даної роботи, загальний план роботи, тобтопослідовність дій при проведенні вимірювань. Це є головнимпідставою для допуску до роботи при співбесіді з викладачем на початкузаняття.
Приступаючи до виконання лабораторної роботи, студентповинен здійснити збірку і настройку установки, дотримуючись при цьому вказівкисправжнього керівництва і правила техніки безпеки. Ретельність впідготовці приладів до вимірювань і в проведенні самих вимірі єзапорукою хороших остаточних результатів. Правильність складання перевіряєтьсявикладачем або лаборантом, після чого студент отримує дозволуприступити до роботи.
Результати вимірювань повинні бути оформлені у виглядікороткого звіту. У навчальній лабораторії є примірні форми звітів покожній роботі. У них показано, які саме таблиці, графіки, розрахункиобов'язкові в звітах. Звіти повинні містити висновки, зроблені на підставірезультатів роботи. Якщо є необхідність, студент має право коригуватиформу звіту, домагаючись максимальної на-
глядності представлення результатів. При обробцірезультатів вимірювань слід приділяти велику увагу розрахунком похибоквимірювань та критичного аналізу отриманих результатів, який повинен бутипредставлений у висновках.
Наявність звітів та їх захист є підставою длязаліку кожної роботи і заліку з курсу В«Фізичні лабораторіїВ».
Рекомендована література
Теорія
1. Александров Н.В., Яшкін Л.Я. Курсзагальної фізики. Механіка. - М.: Просвещение, 1978.
2. Архангельський М.М. Курс фізики.Механіка. - М.:Просвітництво, 1975.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курсфізики, т. I. - М.: Вища школа, 1973.
4. Савельєв І.В. Курс загальної фізики.Механіка і молекулярна фізика. - М.: Наука, 1986.
5. Савельєв І.В. Курс фізики, т. I. - М.: Наука, 1973.
6. Сивухин Д.В. Загальний курс фізики,т. I. - М.: Наука, 1975.
7. Стрєлков С.П. Механіка. - М.: Наука, 1975.
8. Хайкін С.Е. Фізичні основимеханіки. - М.: Наука,1971.
9. Фріш С.Е., Тіморева А.В. Курсзагальної фізики, т. I. - М.: Фізматгіз, 1961.
Фізичні лабораторії
1. Александров Н.В. Практикум ззагального курсу фізики. Механіка та акустика. М.: Просвещение, 1964.
2. Каленков С.Г., Соломаха Г.І.Практикум з фізики. Механіка. - М: Вища школа, 1990.
3. Кортнєв А.В., Рубльов Ю.В.,Куценко О.М. Практикум з фізики. - М.: Вища школа, 1965.
4. Лабораторний практику по загальнійфізики./Під. ред. Гершензона та Малова Е.М. - М.: Просвещение, 1985.
5. Керівництво до лабораторнихзанять з фізики./Під. ред. Гольд Л.Л. - М.: Наука, 1964.
6. Салецький А.М., зліпки А.І.Динаміка твердого тіла. Лабораторний практикум. - М.: видавництво фізичногофакультету МДУ ім. М. В. Ломоносова, 1997.
7....
