Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна робота № 1
ВИВЧЕННЯ КРИВОЛІНІЙНОГО РУХУ.
Мета роботи – визначити деякі кінематичні характеристики (горизонтальну і вертикальну складові швидкості, повну швидкість, нормальну і тангенціальну (дотичну) складові повного прискорення, а також радіус кривизни траєкторії) руху тіла, що кинуте горизонтально в полі тяжіння Землі, в заданій точці траєкторії.
Прилади і обладнання: криволінійний жолоб, стальна кулька, обмежувальний ящик, масштабна лінійка, звичайний та копіювальний папір.
Теоретичні відомості
Якщо матеріальна точка рухається за криволінійною траєкторією, то вектор її лінійної швидкості збігається з дотичною до траєкторії. При цьому вектор швидкості може змінюватись в загальному випадку як за модулем, так і за напрямком.
Вектор тангенціального прискорення визначається швидкістю зміни вектора швидкості за модулем, вектор нормального (доцентрового) прискорення - швидкістю зміни вектора швидкості за напрямком.
Рис. 1
Напрямок вектора тангенціального прискорення в кожній точці траєкторії (див. рис.1, точка M) збігається з напрямком вектора повної швидкості, а його модуль визначається першою похідною від швидкості за часом: .
Вектор нормального прискорення спрямований до центра кривизни траєкторії під кутом 900 до вектора повної швидкості. Його модуль , де v – повна швидкість в точці траєкторії M, R – радіус кривизни траєкторії в цій точці. Вектори тангенціального і нормального прискорення є взаємно перпендикулярними складовими повного прискорення , яке дорівнює їх векторній (геометричній) сумі: . Модуль вектора повного прискорення .
При кидані деякого тіла в горизонтальному напрямку (вздовж осі ОХ) його рух обумовлюється рухом за інерцією в горизонтальному напрямку і рухом під дією сили тяжіння – в вертикальному. Згідно принципу незалежного складання рухів ці два рухи дають результуючий рух за криволінійною траєкторією. Його описує рівняння руху в двох координатах:
ОХ: , (1)
ОУ: , (2)
де - початкова швидкість вздовж осі ОХ (початкова швидкість в вертикальному напрямку дорівнює нулю), H – висота, з якій падає кулька, g – прискорення вільного падіння. Ми нехтуємо силою опору повітря і тому вважаємо рух вздовж осі ОХ рівномірним, тобто горизонтальна складова швидкості завжди vг = vox = vо. Цей рух і рух по вертикалі синхронізовані у часі, але є незалежними. Диференціювання по часу другого рівняння дає вираз для величини вертикальної складової швидкості
vВ = vy: . (3)
Рівняння (1) - (3) дозволяють з відомих початкових умов визначити кінематичні характеристики руху матеріальної точки в будь-який момент часу (це є пряма задача кінематики), наприклад, для моменту падіння маємо:
; ;
(4)
В даній лабораторній роботі відомими з експерименту є величини H i L, що дозволяє розрахувати інші відповідні кінематичні характеристики.
Опис методу
Для створення горизонтального руху тіла (стальної кульки) застосовується жолоб N, що закріплений на тримачі D (рис.2). Кульку утримують над жолобом на рівні його верхнього краю, а потім відпускають. Нижній кінець жолоба спрямований горизонтально, тому і вектор швидкості кульки в точці вильоту спрямований горизонтально.
Значення горизонтальної складової швидкості є однаковим в кожній точці траєкторії і дорівнює
(5)
значення вертикальної складової дорівнює
. (6)
Для величини повної швидкості в точці падіння, враховуючи вищенаведені формули, маємо
. (7)
Рис. 2
Повне прискорення в будь-якій точці дорівнює прискоренню вільного падіння . Розкладемо його на дві складові – тангенціальну (дотичну) і нормальну (доцентрову) .
Знайдемо формули для обчислення цих величин. З рис.3 бачимо, що трикутники ABC і DFC є подібні, тому
маємо , звідки . (8)
Також , звідки . (9)
Знаючи і для точки С, можна визначити радіус кривизни траєкторії в цій точці: (10)
Рис. 3
В роботі необхідно визначити величини: vГ, vВ, v, at, an, a, R в точці падіння, виходячи з виміряних значень L і H.
Порядок виконання роботи
Виміри
Обчислення середніх значень
Обчислити середні значення L, vГ, vВ, v, at, an, a, R. Результат для <L> записати внизу табл.1. В цій таблиці також записати величину прийнятої довірчої імовірності і значення коефіцієнтів Стьюдента (див. Додаток 1).
Обчислення похибок прямих вимірювань
Похибка вимірювання L має три складові: випадкова похибка (), інструментальна похибка (Lін) і похибка відліку (Lвід):
= ,
= ,
= .
Тоді загальна похибка вимірювання L:
=
=
Таблиця 1.
Результати вимірів і вихідні дані
для розрахунку похибок вимірювання
H = ..... , прийнята довірча імовірність = ..... , коефіцієнт Стьюдента t,= ..... , коефіцієнт Стьюдента t,10= .....
|
Номер виміру (n) |
L, мм |
Li = Li - <L> |
(Li)2 |
|
1 |
..... |
..... |
..... |
|
2 |
..... |
..... |
..... |
|
. |
..... |
..... |
..... |
|
. |
..... |
..... |
..... |
|
10 |
..... |
..... |
..... |
|
<L>= ..... |
= ..... |
Таблиця 2
Характеристики мір, необхідні
для розрахунку похибок вимірювання
|
Кількість вимірювань |
Величини прямого вимірювання. |
Засоби вимірювання |
Границі основної похибки інструмента |
Границі похибки відліку |
|
1 |
Висота H |
Лінійка з ціною поділки 1 мм |
H = ..... |
H = ..... |
|
10 |
Дальність L |
Лінійка з ціною поділки 1 мм |
L = ..... |
L = ..... |
Похибка вимірювання H має дві складові: інструментальна похибка (Hін) і похибка відліку(Hвід).
.
Записати результати прямих вимірювань в стандартній формі (див. Додаток 3): L = ..... ....., EL = ....%
H = ..... ....., EH = ....% , для = 0,95.
Тут також записуємо значення використаної сталої .
Обчислення похибок непрямих вимірювань
За вказівкою викладача обчислити похибки непрямих вимірювань для величин vГ, vВ, v .Для цього:
vГ (vВ, v ).
Наприклад, для vГ :
а) записуємо функціональну залежність величини ,
б) логарифмуємо цей вираз ,
в) знаходимо часткові похідні та , похибкою заокруглення сталої g нехтуємо,
г) записуємо формулу для відносної похибки .
Аналогічно виконуємо розрахунки для vВ та v .
Представлення результатів вимірювання.
Прямі вимірювання: L = ..... ..... , EL = ....% , для = 0,95.
H = ..... ..... , EH = ....% , для = 0,95.
Непрямі вимірювання: vГ = ..... ..... , Ev = ....% , для = 0,95.
(vВ = ..... ..... , Ev = ....% , для ==0,95),
(v = ..... ..... , Ev = ....% , для = 0,95).
at = ..... ,
an = ..... ,
a = ..... ,
R = .....
ВИЗНАЧЕННЯ МОМЕНТУ ІНЕРЦІЇ СИСТЕМИ
НА ПРИКЛАДІ МАЯТНИКА ОБЕРБЕКА
Мета роботи: експериментально визначити момент інерції системи динамічним методом та порівняти отримані результати з теоретичними обчисленнями.
Прилади та обладнання: маятник Обербека, міліметрова лінійка, секундомір.
Обертальним рухом твердого тіла (системи) відносно нерухомої осі називається такий рух, під час якого всі точки тіла (системи) рухаються в площинах, перпендикулярних до осі обертання, і описують кола з центрами на цій осі.
Рис.
Кінематика та динаміка обертального руху характеризується відповідно кутом повороту , приростом кута повороту , кутовою швидкістю , кутовим прискоренням , моментом інерції J, моментом сили , моментом імпульсу , які виконують таку саму роль для обертального руху, як і відповідні величини – шлях S, переміщення , швидкість , прискорення , маса m, сила , імпульс - для поступального руху. Зв’язок між лінійними і відповідними кутовими кінематичними величинами здійснюється через радіус обертання r (радіус-вектор ) таким чином:
s = r ; ; ; .
Динамічні характеристики обертального руху визначаються наступними виразами:
; ;
.
Взаємозв’язок між відповідними величинами додатково розкривається при графічному зображенні векторних величин, що розглядаються в лабораторній роботі (див. рис. 1: а – кінематика, б – динаміка).
Основний закон динаміки обертального руху тіла відносно нерухомої осі обертання записується так:
(1)
Для тіл правильної геометричної форми момент інерції простіше визначити аналітично, для тіл неправильної геометричної форми – експериментально. З експериментальних найбільш поширеними є методи, які грунтуються на використанні основного закону динаміки обертального руху, закону збереження та перетворення енергії та законів коливального руху.
Рис. 2
У роботі використовується динамічний метод із застосуванням основного закону динаміки обертального руху.
Маятник Обербека, момент інерції якого треба визначити, складається із закріпленого на горизонтальній осі шківа (рис. 2) з радіально розташованими стержнями, на яких симетрично закріплені чотири тягарці масами m1. На шків намотана нитка, один кінець якої закріплений до шківа, а на другому кінці підвішений тягарець масою m. Під час опускання тягарця m маятник Обербека під дією сили натягу нитки приводиться в рівноприскорений обертальний рух.
Основне рівняння динаміки обертального руху для маятника Обербека має вигляд
, (2)
де r – радіус шківа. Моментом сили тертя нехтуємо.
Напрямок вектора моменту вздовж осі обертання маятника визначається векторним добутком (за правилом свердлика):
Прирівнявши праві частини рівнянь (1) та (2), отримаємо
;
звідки . (3)
Робочу формулу для розрахунку моменту інерції J знайдемо, використавши величини h і t, які вимірюються в процесі експерименту, де h – шлях руху важка m по вертикалі, t – час його руху.
Виразивши кутове прискорення через лінійне прискорення точок a, які знаходяться на ободі шківа, зведемо задачу до знаходження лише a. Оскільки тягарець m рухається прямолінійно і рівноприскорено, то його шлях h, пройдений за час t, можна визначити за формулою
, звідки .
Тоді кутове прискорення маятника .
Підставивши значення a та у рівняння (1-3), отримаємо
(4)
Якщо врахувати можливі числові значення величин в нашому експерименті (h 1 м, t 10 c gt2/2h 500), то в формулі (4) можна знехтувати одиницею і отримати спрощений вираз (5)
Формула (5) є робочою для експериментального визначення моменту інерції маятника Обербека. В роботі виконуються прямі вимірювання величин h і t, значення величин m, m1 та r наведені в паспорті установки.
Обчислення середніх значень
1. Обчислити середнє значення часу t та t', моменту інерції маятника з тягарцями J і маятника без тягарців J' за робочою формулою (5).
Для моделі абсолютно твердого тіла, яка використовується для розгляду обертального руху тіла, при обчисленні моментів інерції використовується адитивність (незалежне складання) моментів інерції всіх матеріальних точок тіла або, таким чином, будь-яких його частин. Тому момент інерції маятника Обербека J дорівнює сумі моментів інерції маятника без тягарців J' і моментів інерції самих тягарців J0е: J = J' + J0е, звідки експериментальне значення величини моменту інерції чотирьох тягарців J0е = J - J'. З іншого боку, якщо розглядати тягарці як матеріальні точки, то теоретичне значення їх моменту інерції J0т = 4m1R2 , де R – відстань від осі обертання до центра тяжіння тягарців масами m1.
2. Обчислити теоретичне значення моменту інерції тягарців J0т та порівняти його з експериментальним.
Таблиця 1.
Результати вимірювань та вихідні дані для розрахунків
|
Номер виміру |
t |
t |
(t)2 |
|
1 |
....... |
....... |
....... |
|
2 |
....... |
....... |
....... |
|
3 |
....... |
....... |
....... |
|
4 |
....... |
....... |
....... |
|
5 |
....... |
....... |
....... |
|
<t> = ....... |
— |
= ...... |
Прийнята довірча імовірність = 0,95 ;
h = ..... ; m = ..... ..... ; m1 = ..... ..... ; r = ..... ..... ; R = ..... ;
коефіцієнт Стьюдента t, = ..... , коефіцієнт Стьюдента t,5 = .....
t'1=.....; t'2=.....; t'3=.....; t'4=.....; t'5=..... <t'> = .......
Використовуючи формулу для обчислення відносної похибки непрямого вимірювання моменту інерції J маятника, обчислити границю відносної та абсолютної довірчої похибки.
Таблиця 2.
Вихідні дані для обчислення інструментальних
та похибок відліку прямих вимірювань.
|
Кількість вимірю-вань |
Величина прямого вимірю- вання |
Засоби вимірю- вання |
Межа допустимої основної похибки приладу |
Межа допустимої основної похибки відліку |
|
5 |
Висота h |
Лінійка з ціною по-ділки 1 см |
h = ..... |
h = ..... |
|
5 |
Час t і t' |
Секундомір |
t = ..... |
t = ..... |
1. Виведемо формулу для розрахунку відносної похибки вимірювання J. Для цього:
а) прологарифмуємо вираз (5): ,
отримаємо: ;
б) знайдемо часткові похідні від lnJ за змінними m, r, t, h:
; ;
; ;
в) обчислимо відносну похибку
.
2. Оскільки , то абсолютна похибка вимірювання
.
Запис кінцевих результатів вимірювання
Прямі вимірювання: h = ..... ....., Eh = ....% , для = 0,95 ;
t = ..... ....., Et = ....% , для = 0,95;
t' = ..... ....., Et = ....% , для = 0,95.
Непрямі вимірювання: J = ..... ....., EJ= ....% , для = 0,95
J' =..... ....., EJ= ....% , для = 0,95
Експериментальне значення моменту інерції тягарців J0е = J - J' = ......
Теоретичне значення моменту інерції тягарців J0т = 4mR2 = ....
Лабораторна робота № 3
ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ КОЧЕННЯ
Мета роботи: засвоїти теоретичні відомості про фізичну природу тертя кочення, експериментально визначити коефіцієнт тертя кочення та порівняти досліджені дані з табличним значеннями.
Прилади: маятник кочення – прилад для проведення досліду, змінні кульки та платівки, виготовлені з різних металів.
Теоретичні відомості.
Розглядаючи процес кочення, наприклад, кочення кулі по горизонтальній площині, необхідно враховувати, що поблизу точки дотику кулі з площиною остання дещо деформується. Тому існує деяка асиметрія, внаслідок чого точка С´, до якої прикладена сила реакції площини, не співпадає з точкою С – ідеального дотику (див.рис.1)
С`
С
fk
Рис. 1
Сили, що діють на кулю під час кочення по горизонтальній площині:
сила тяжіння,
зовнішня сила,
сила реакції опори,
сила тертя кочення,
fk – відстань між точкою С`, до якої прикладена сила реакції площини та С – точкою ідеального дотику
Куля буде знаходитися у стані спокою при зміні величини зовнішньої сили від 0 до деякого граничного значення , після чого куля починає процес кочення. Якщо куля котиться з постійною швидкістю, тоді згідно з правилом моментів алгебраїчна сума моментів сил, що діють на кулю, повинна дорівнювати нулю. Отже, відносно центра тяжіння кулі (точка О) можна записати:
MN – Mтр=0 (1)
де
МN = Nfk – момент сили реакції площини (2)
Мтр=FтрR – момент сили тертя кочення (3)
Якщо підставити вирази (2) та (3) в рівняння (1) одержимо:
Nfk – FтрR=0 (4)
звідки (5)
пл.
α 0 α n 0
В Δh
B' Δl
Е
)
Рис.2
Якщо спочатку кулю відхилили на кут α0, то після n коливань кут відхилення зменшиться до αn. Метод вимірювання коефіцієнта тертя кочення fк, який використовується у випадку похилого маятника, засновується на вимірюванні зменшення амплітуди коливань кульки за визначену кількість повних коливань n.
Формулу для розрахунків коефіцієнта тертя кочення можна одержати, якщо прирівняти роботу сил тертя кочення Атр до ΔЕр – зміни потенціальної енергії кульки, що відбувається за n коливань. Розглянемо спочатку зміну енергії:
де Δh - втрата висоти центром тяжіння кульки
Робота сил тертя кочення:
Атр=FтрS (9)
де Fтр – сила тертя кочення, яку можна визначити за формулою (5), S – шлях, який проходить кулька за n повних коливань. Цей шлях можна визначити таким чином:
S=S1n (10)
де S1 – шлях, який проходить кулька за одне повне коливання. Зрозуміло, що S1≈4L<α> (11)
де , L – довжина маятника, <α> - середній кут відхилення кульки за час виконання n повних коливань, який можна визначити так:
<α>=(α0+αn)/2 (12)
Якщо врахувати, що сила реакції площини N визначається за формулою:
N=mgcosβ, (13)
ΔΕ=Атр (14)
будемо мати:
(15)
звідки (16)
Далі враховуємо той факт, що:
(17)
При цьому було використано формулу:
(18)
Слід зазначити, що формула (18) виконується тільки для малих кутів α (що відповідає умовам даного експерименту). Якщо підставити значення Δl з (17) у формулу (16), то отримаємо кінцеву формулу для розрахунку коефіцієнта тертя кочення
(19)
де R – радіус кулі; α0 – кут початкового відхилення маятника; αn – кут відхилення маятника після n –повних коливань; β – кут нахилу похилої площини.
Порядок виконання роботи.
Таблиця 1.
Матеріал |
Радіус кулі, R,м |
Кут нахилу похилої площини β, рад |
|
|
куля |
Платівка |
||
Таблиця 2.
Результати вимірів і вихідні дані
для розрахунку похибок вимірювання
|
№ п/п |
Початковий кут α0, рад |
Кількість коливань n |
Кінцевий кут αn, рад |
Δαn, рад |
Δαn2, рад2 |
Коефіцієнт тертя кочення fk, м |
|
1 |
||||||
|
2 |
||||||
|
3 |
||||||
|
4 |
||||||
|
5 |
(20)
де – коефіцієнт Стьюдента для n вимірювань.
Для знаходження , середнього квадратичного відхилення результату вимірювання, необхідно спочатку заповнити таблицю 2.
(22)
для α = 0,95 та (23)
Таблиця 3
Матеріал |
||
|
Куля |
Платівка |
Коефіцієнт тертя кочення, м |
|
Дерево |
Дерево |
6·10-4 |
|
М’яка сталь |
М’яка сталь |
5·10-5 |
|
Дерево |
Сталь |
5·10-5 |
|
Загартована сталь |
Сталь |
1·10-6 |
|
Алюміній |
Нержавіюча сталь |
3·10-6 |
|
Алюміній |
Нікельована сталь |
5·10-6 |
|
Алюміній |
Алюміній |
4·10-6 |
|
Латунь |
Алюміній |
2·10-6 |
|
Латунь |
Нержавіюча сталь |
2·10-6 |
|
Латунь |
Нікельована сталь |
2·10-6 |
|
Нержавіюча сталь |
Алюміній |
3·10-6 |
|
Нержавіюча сталь |
Нержавіюча сталь |
5·10-6 |
|
Нержавіюча сталь |
Нікельована сталь |
6·10-6 |
Лабораторна робота № 4
ВИЗНАЧЕННЯ ВІДНОШЕННЯ ПИТОМИХ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ ГАЗІВ МЕТОДОМ АДІАБАТИЧНОГО РОЗШИРЕННЯ
Мета роботи: вивчити метод визначення відношення питомих теплоємностей повітря, визначити експериментально та теоретично числове значення відношення cp/cv, обчислити похибки вимірювання.
Прилади та обладнання: балон місткістю 20 л, водяний диференційний манометр зі шкалою, насос.
Теоретичні відомості
Питомою теплоємністю речовини називають величину, яка дорівнює кількості теплоти, що необхідно надати одиниці маси речовини для підвищення її температури на 1 K.
Для газів ця величина залежить від умов, при яких проходить нагрівання – при сталому об’ємі чи при сталому тиску, і тому виражається відповідно питомою теплоємністю при сталому об’ємі cv та питомою теплоємністю при сталому тиску cp. cv і cp мають різні значення для одного й того ж газу, оскільки кількість теплоти, надана газу при різних умовах, розподіляється по-різному. Згідно з І-м принципом термодинаміки під час нагрівання при сталому об’ємі вся теплота витрачається тільки на збільшення внутрішньої енергії речовини, а під час нагрівання при сталому тиску підведена теплота витрачається на збільшення внутрішньої енергії газу та на виконання роботи проти зовнішніх сил.
Безпосередньо виміряти cp і особливо cv важко, бо теплоємність газу становить мізерну долю теплоємності посудини, в якій міститься газ, тому вимірювання виконується неточно. Простіше виміряти відношення cp/cv, яке дасть величину показника адіабати - . Величина cp/cv = входить до рівняння Пуассона, яке описує адіабатичний процес зміни стану ідеального газу:
pV = const. (1)
Співвідношення cp/cv = залежить тільки від числа ступенів вільності молекул, що входять до складу газу:
,
де i – число ступенів вільності.
Для одноатомного газу i = 3, двоатомного i = 5, триатомного та багатоатомного i = 6.
Завдання даної роботи: знайти значення відношення питомих теплоємностей для повітря, яке вважати двоатомним газом.
Метод, який використовується в цій роботі був запропонований Клеманом і Дезормом. В основі його – використання адіабатичного розширення газу.
Адіабатичним називається процес, який проходить без теплообміну з навколишнім середовищем. І-й принцип термодинаміки для адіабатичного процесу записується так:
A + U = 0, або A = – U,
де U – зміна внутрішньої енергії газу; A – робота, виконана газом.
З цієї формули видно, що робота розширення виконуватиметься за рахунок зміни внутрішньої енергії газу; температура газу при цьому знизиться. Під час же адіабатичного стискання газу його температура підвищиться. Якщо об’єм газу змінюється досить швидко, то внаслідок того, що теплопровідність газу невелика, процес можна розглядати як дуже близький до адіабатичного.
Прослідкуємо за послідовністю процесів, що відбуваються у даному лабораторному експерименті та виведемо формулу для обчислення .
Рис.
У скляний балон (рис. 1) за допомогою насосу нагнітають повітря, створюючи всередині балону тиск, вищий за атмосферний. Цей стан відповідатиме початку експерименту (рис. 2, точка 1) і описується параметрами p1, V1, T1.
Швидке розширення газу можна вважати з достатнім наближенням адіабатичним Тому, відкриваючи кран на короткий час, протягом якого тиск всередині балону досягне атмосферного, можна вважати, що газ перейшов до нового стану, який характеризується параметрами p2, V2, T2<T1
(рис. 2, точка 2). При цьому температура T2 газу після адіабатичного розширення буде меншою від T1. Параметри станів 1 та 2 зв’язані рівнянням адіабатичного процесу.
Через 2-3 хвилини після перекривання крану газ нагріється до температури навколишнього повітря T1. Але оскільки під час цього нагрівання V2 залишиться незмінним, то тиск у балоні підвищиться до p3. Новий стан газу характеризується параметрами p3, V2, T1
(рис. 2, точка 3).
Порівнявши кінцевий стан газу (точка 3) з початковим
(точка 1), бачимо, що вони знаходяться при однаковій температурі. Отже, за законом Бойля - Маріотта
Рис.
p3V2 = p1V1. (2)
Виконаємо деякі перетворення в цьому рівнянні. Піднесемо його до степеня і поділимо почленно на рівняння (1):
(3)
Прологарифмуємо рівняння (3):
. (4)
Умови експерименту дають змогу спростити розрахункову формулу. А саме, якщо позначити початковий тиск у балоні p1, початкову різницю рівнів рідини в манометрі H, то
p1 = p2 + bH (5)
де p2 – атмосферний тиск; b – коефіцієнт переходу від різниці рівнів рідини до тиску.
Для тиску p3 різницю рівнів позначимо h, тоді
p3 = p2 + bh. (6)
Визначивши із рівняння (5) і підставивши його в (6), отримаємо
p3 = p1 – b(H–h). (7)
Підставивши p2 і p3 у рівняння (4), знайдемо
Величини та набагато менші за одиницю, тому, використавши наближену формулу ln (1-x) – x, справедливу для малих x, отримаємо . (8)
Формула (8) буде розрахунковою для визначення .
1. Закрити трубку Б (див. рис. 1) і повільно нагнітати повітря в балон, доки різниця рівнів рідини в манометрі не стане рівною 20-30 см.
2. Виміряти значення різниці рівнів рідини H в манометрі.
3. Відкрити трубку Б, випустити з балона надлишок повітря і знов закрити. Проміжок часу з моменту відкриття до моменту закриття дорівнює 1-2 с.
4. При закритій трубці Б чекати 2-3 хв. і виміряти нове значення різниці рівнів рідини h у манометрі.
Якщо різниця рівнів рідини в манометрі при вимірах постійно зменшується, то потрібно вжити заходи для забезпечення герметичності системи. Простіше – закрити (перетиснути) трубку А, щоб запобігти натіканню повітря через клапан насосу.
5. Експеримент повторити не менш як 5 разів, зберігаючи одне й те саме значення H та вимірюючи кожен раз значення h.
Результати вимірів записати в таблицю 1.
Таблиця 1
Результати вимірів та вихідні дані
для розрахунку похибок вимірювання
H = ..... , прийнята довірча імовірність = ..... , коефіцієнт Стьюдента t, = ..... , коефіцієнт Стьюдента t,5 = .....
|
Номер досліду |
hi, см |
hi, см |
(hi)2, см2 |
|
1 |
..... |
..... |
..... |
|
2 |
..... |
..... |
..... |
|
3 |
|||
|
4 |
... |
... |
... |
|
5 |
..... |
..... |
..... |
|
.... |
- |
..... |
H = ..... , H = ..... , h = ....., h = .....
Обчислення середніх значень
1. Обчислити середнє значення <h>, результат внести в табл.1.
2. За результатами вимірювання H та середнім значенням <h> визначити експериментальне значення величини <>.
3. Вважаючи повітря "в середньому" двоатомним газом, прийняти
i = 5. Обчислити теоретичне значення величини .
1. Вихідні дані для обчислення похибок вимірювання внести в табл.1.
2. Обчислити похибки прямих вимірювань H та h, враховуючи випадкову похибку, інструментальну похибку та похибку відліку.
Обчислимо похибку непрямого вимірювання . Для цього:
а) записуємо функціональну залежність величини ,
б) логарифмуємо цей вираз ,
в) знаходимо часткові похідні
та ,
г) записуємо формулу для відносної похибки
=
2. Оскільки , то похибка вимірювання
.
Запис результатів вимірювання.
Записати результат вимірювання та зробити висновок про його відповідність теоретичному значенню.
ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ РІДИНИ МЕТОДОМ ПАДАЮЧОЇ КУЛЬКИ
Мета роботи: визначити коефіцієнт в'язкості рідини методом Стокса.
Прилади і обладнання: скляна циліндрична посудина з в’язкою рідиною, металевий дріб, секундомір, мікрометр, масштабна лінійка, термометр.
При русі рідини між її шарами виникають сили внутрішнього тертя, що діють таким чином, щоб зрівняти швидкість усіх шарів. Природа цих сил полягає в тому, що шари, що рухаються з різними швидкостями, обмінюються молекулами. Молекули з більш швидкого шару передають більш повільному деяку кількість руху, внаслідок чого останній починає рухатися швидше. Молекули з більш повільного шару одержують у швидкому шарі деяку кількість руху і швидкий шар гальмується.
Розглянемо рідину, що рухається в напрямку осі ОХ (рис.1). Два шари рідини рухаються з різними швидкостями уздовж осі ОХ . На осі ОУ візьмемо дві точки М та N , що знаходяться на відстані у. Швидкості потоку в точках М та N відрізняються на dv . Відношення dv/dx називається градієнтом швидкості і характеризує зміну швидкості потоку в напрямку осі OY.
Рис.1
Сила внутрішнього тертя (в'язкості) діє між двома шарами, вона пропорційна площі їх зіткнення і градієнту швидкості
( 1)
Величина називається коефіцієнтом внутрішнього тертя або коефіцієнтом динамічної в'язкості. Якщо вважати, що = 1 та S = 1, то = f, тобто коефіцієнт динамічної в'язкості, чисельно дорівнює силі внутрішнього тертя, що виникає на кожній одиниці поверхні зіткнення двох шарів, які рухаються один відносно іншого з градієнтом швидкості, рівним одиниці
Поряд з коефіцієнтом динамічної в'язкості часто вживається коефіцієнт кінематичної в'язкості
(2)
де - густина рідини
На тверду кульку, яка падає у в’язкій рідини, діють три сили: відштовхуюча сила за законом Архімеда, вага тіла і сила опору, обумовлена в'язкістю (внутрішнім тертям) рідини. Падаюча кулька змочується рідиною, при цьому найближчий (граничний) до поверхні кульки шар рідини буде рухатися зі швидкістю кульки. З віддаленням від кульки швидкість шарів рідини зменшується до нуля.
За умови повільного руху кульки в широкій посудині з рідиною сила опору рідини виражається формулою , що була отримана Стоксом :
(3)
де - коефіцієнт в'язкості;
V - швидкість руху кульки;
d - діаметр кульки.
Із зростанням швидкості V сила в'язкості тертя зростає і настає момент, коли ця сила разом із силою Архімеда врівноважує вагу кульки. При цьому кулька буде рухатися рівномірно зі швидкістю V0.
За умови рівномірного руху кульки в рідині (коли наступить рівновага трьох вищевказаних сил, що діють на кульку) має місце рівність
чи ( 4)
( 5)
Швидкість рівномірного руху V0 можна визначити за спостереженням часу t проходження кулькою шляху , від верхньої мітки шкали, нижче якої рух кульки буде рівномірним, до нижньої
, тоді
( 6)
де - густина тіла (металева кулька, сталь, свинець);
' - густина середовища (технічний гліцерин, касторова олія);
g - прискорення сили тяжіння
Прилад являє собою вертикально розташований скляний циліндр, який наповнено досліджуваною рідиною і має зовнішню шкалу (рис.2). По шкалі визначається деякий відрізок шляху рівномірного падіння кульки, час руху якого вимірюється секундоміром.
Перед опусканням кульки в рідину, кілька разів виміряти діаметр кульки мікрометром.
За допомогою пінцета занурити кульку в рідину вздовж вісі циліндра. Відлік часу починають коли кулька знаходиться проти обраної верхньої мітки шкали" m ".
Рис.2
Обрана верхня мітка повинна бути розташована на 5-6 см нижче рівня рідини. У момент проходження кульки через верхню мітку включити секундомір. При проходженні кульки через нижню обрану мітку "n " секундомір зупинити.
У такий спосіб визначається час проходження кулькою шляху при рівномірному русі кульки.
Дослід повторити кілька разів для одержання середнього результату.
Результати вимірів і обчислень занести в таблицю.
|
№ п/п |
Діаметр кульки d, м |
Відрізок шляху , м |
Час падіння кульки t, с |
Середня швидкість падіння v, м/с |
Густина , кг/м3 |
Коефіцієнт вязкості ,кг м-1с-1 |
|
|
кульки |
рідини |
||||||
|
1 |
|||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|||||||
|
4 |
|||||||
|
5 |
|||||||
|
Серед-нє значен-ня |
Підрахувати абсолютну та відносну похибки вимірювань.
Лабораторна робота № 6
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ
Мета роботи: експериментально дослідити конфігурацію електростатичного поля між металевими електродами.
Прилади та обладнання: джерело постійної напруги, пластина з електродами, вольтметр, гальванометр, потенціометр, металевий зонд, перемикач, з’єднувальні провідники, папір.
.
Теоретичні відомості
Нерухомий заряд створює в навколишньому просторі електростатичне поле, яке проявляється за силовою дією на вміщений у будь-яку точку поля інший заряд.
Електростатичне поле має дві характеристики – силову та енергетичну. Кількісна силова характеристика називається напруженістю . Ця величина векторна і в даній точці поля чисельно дорівнює силі , яка діє з боку поля на одиничний позитивний заряд q0, внесений в дану точку поля:
. (1)
Електростатичне поле зручно зображувати у вигляді силових ліній. Густота силових ліній характеризує числове значення напруженості , а дотичні до них у кожній точці збігаються з напрямком вектора напруженості.
Силові лінії починаються на додатних зарядах і закінчуються на від’ємних, вони ніде не перетинаються, тому що в кожній точці поля вектор має лише один напрямок.
Енергетичною характеристикою електростатичного поля є потенціал. Ця величина чисельно дорівнює роботі A, яку виконують сили поля при перенесенні одиничного додатного точкового заряду із даної точки поля в нескінченість:
. (2)
Різниця потенціалів (напруга) між двома точками поля визначається роботою по перенесенню одиничного точкового додатного заряду з однієї точки простору в іншу:
. (3)
Геометричне місце точок з однаковим потенціалом називається еквіпотенціальною поверхнею. Лінії напруженості в кожній точці ортогональні до еквіпотенціальних поверхонь. Дійсно, при переміщенні заряду вздовж еквіпотенціальної поверхні робота, яка згідно (3) визначає різницю потенціалів двох точок поля, дорівнює нулю (потенціал не змінюється). З іншого боку за визначенням A = Flcos = 0. Тут переміщення l відбувається вздовж еквіпотенціальної поверхні, а сила спрямована вздовж силової лінії. Обидві ці величини не дорівнюють нулю, таким чином, cos = 0 і відповідно = 900.
Зв'язок між напруженістю поля та потенціалом виражається співвідношенням , де є оператор "градієнт", що пов’язує скалярну величину – потенціал з векторною величиною – напруженість електричного поля. Знак "–" вказує на те, що вектор напруженості поля спрямований в бік зменшення потенціалу.
На рис.1 зображений переріз площиною рисунка картини розподілу еквіпотенціальних поверхонь і силових ліній для електростатичного поля двох протилежно заряджених кульок. У цьому випадку за напрямок зміни потенціалу вибираємо напрямок силової лінії, тому .
Рис. 1
Опис методу
Можна показати, що розподіл поля в непровідному середовищі (вакуум чи повітря) зберігається, якщо положення електродів не змінювати і простір між ними заповнити електролітом. Але дослідження електростатичного поля та його характеристик у провідному середовищі значно простіше, ніж у непровідному. В цьому випадку достатньо виміряти електричні потенціали точок поля, користуючись методом зонда (металевого щупа). Змінюючи потенціал на зонді, можна домогтись того, що сила струму через зонд буде дорівнювати нулю. Це відбувається тоді, коли потенціал в досліджуваній точці поля дорівнює потенціалу на зонді.
У цій роботі досліджується конфігурація електростатичного поля між двома плоскими електродами. Електроліт заміняє зволожений папір.
Електрична схема установки для проведення експерименту показана на рис. 2 . Плоска прямокутна пластина з діелектрика є основним елементом установки. На неї кладуть вологий аркуш паперу і щільно його притискають до електродів.
Від джерела постійного струму на електроди пластини безпосередньо або через потенціометр подають напругу. При цьому між електродами виникає постійне електричне поле з відповідним розподілом потенціалу, який вимірюють методом зонда. Із схеми видно, що металевий зонд з'єднаний через гальванометр з середньою точкою потенціометра. Такий же потенціал можна знайти на папері між електродами. Переміщуючи вздовж пластини металевий зонд, знаходять таке його положення, при якому гальванометр покаже нуль. Тоді потенціал у даній точці пластини дорівнює потенціалу, що його показує вольтметр, тобто відповідна різниця потенціалів дорівнює нулю, і струм через гальванометр не протікає. Повторюючи цю операцію при інших положеннях рухомого контакту реостата, що відповідають різним потенціалам на зонді, можна визначити потенціали всіх точок на зволоженому папері.
Порядок виконання роботи.
Змінюючи положення зонда поперек аркушу паперу, знайти інші точки, в яких потенціал також дорівнює 1В. З'єднавши всі точки з однаковим потенціалом 1В лінією, одержимо еквіпотенціальну криву. Контури електроду також є лініями рівного потенціалу.
3. Аналогічним методом знайти точки з потенціалом 2 В, 3 В, 4 В і так далі в межах досліджуваного поля. Для цих потенціалів побудувати еквіпотенціальні лінії.
4. Побудувати лінії напруженості електричного поля (силові лінії) від одного електрода до другого, використавши одержані еквіпотенціальні лінії.
5. За вказівкою викладача обчислити середню напруженість електричного поля у двох-трьох точках, використовуючи формулу , де l – відстань між двома сусідніми еквіпотенціальними лініями, виміряна вздовж силової лінії (див. рис.1).
ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ.
Мета роботи – засвоїти техніку користування електро-вимірювальними приладами; вивчити методи розширення меж вимірювання амперметра і вольтметра; дослідити шунтований амперметр.
Прилади та устаткування: джерело постійної напруги на 6 8 В; два повзункові реостати на 200 Ом; два амперметри на 0,5 1,0 А; вимикач; з’єднувальні дроти; шунт.
Теоретичні відомості
Вивчення електричних, оптичних, теплових та інших явищ, визначення кількісних співвідношень поміж окремими електричними величинами потребує виконання вимірювань та застосування електровимірювальних приладів. Електричними називаються прилади й технічні засоби, призначені для виявлення або вимірювання в електричному колі будь-якої фізичної величини, що характеризує її електричний стан. У наш час випускають прилади для вимірювання більш як 50 електричних величин: сили струму, напруги, частоти, опору, ємності, індуктивності, потужності і т.п.
Амперметром називають прилад, що використовується для вимірювання струму. Переміщення покажчика (стрілки приладу) відносно шкали зумовлено дією вимірюваного струму, що проходить по нерухомій котушці (електромагнітна система), через рухому рамку (магнітоелектрична система) або по двох котушках, рухомій і нерухомій (електродинамічна система).
Рис.
При вимірюваннях амперметр вмикають у коло послідовно зі споживачем електричної енергії, тобто так, щоб увесь вимірюваний струм проходив через амперметр. Тому амперметри повинні мати малі опори, щоб вмикання їх не змінювало силу струму в колі (рис. 1).
Оскільки обмотки (особливо для рухомої рамки) виготовлені з тонкого дроту й містять велику кількість витків з малим опором, через амперметр не можна пропускати великі струми і, щоб уникнути перегорання, вмикати його закорочуючи на джерело струму. Струми, що проходять через амперметр IA, повинні залишатися малими і при вимірюваннях у колі великих струмів I. Тому для розширення меж вимірювання амперметрів використовують шунти.
Шунт - це точно вивірений опір, виготовлений з дроту або пластини манганіну (сплав 86% міді, 12% марганцю, 2% нікелю). Позначимо опір шунта через rш. Манганін має великий питомий опір і малий термічний коефіцієнт, у зв'язку з чим опір шунта практично не залежить від нагрівання його струмом і зміни температури оточуючого середовища.
Шунт вмикається в коло паралельно амперметру А (рис. 2), внаслідок чого в амперметр відгалужується тільки частина вимірюваного струму.
За першим законом Кірхгофа
I = IA + IШ , (1)
де IШ - струм, що проходить через шунт.
Рис. 2
Враховуючи, що при паралельному з'єднанні UA = UШ і таким чином IArA = IШRШ, звідки маємо . Підставляючи цей вираз в (1), отримаємо
(2)
Коефіцієнтом шунтування амперметра називається відношення величини струму I в ділянці до величини струму через амперметр , звідки
I = IA.n (3)
Порівнюючи вирази (2) і (3), бачимо, що , звідки отримуємо вираз для величини опору шунта (формула шунта):
(4)
Отже для вимірювання амперметром в n разів більшого струму, необхідно застосувати шунт, опір якого в n-1 разів менший за опір амперметра.
Очевидно, що при вмиканні шунта, межа вимірювання струму розширюється в n разів.
Вольтметром називається прилад, що використовується для вимірювання напруги (різниці потенціалів). При вимірюваннях вольтметр вмикають паралельно тій ділянці кола, між крайніми точками M i N якої потрібно виміряти напругу (див. рис. 1). Щоб вольтметр помітно не спотворював вимірюваної напруги, його опір має бути великим порівняно з опором ділянки кола, на якій вимірюється напруга.
Амперметри і вольтметри можуть мати вимірювальні механізми однакової принципової будови (на основі магнітоелектричної, електромагнітної і електростатичної систем), але вони відрізняються параметрами й конструктивним виконанням.
Рис. 3
Якщо необхідно виміряти напругу U між точками M і N, що перевищує номінальне значення приладу UВ в m разів, то застосовують додатковий резистор RД, який підключають послідовно до вольтметра (рис. 3). Тоді
U = UВ. m , (5)
де m - коефіцієнт розширення шкали вольтметра. Напруга на кінцях розглядуваної ділянки кола складається з напруги на вольтметрі UВ і напруги на додатковому резисторі UД:
U = UВ + UД . (6)
Оскільки струм I у вольтметрі й додатковому резисторі є однаковий, то, застосовуючи закон Ома, отримаємо:
, звідки Підставляючи цей вираз в (6), отримаємо
. (7)
Порівнюючи вирази (5) і (7), бачимо, що , звідки отримуємо вираз для величини додаткового опору (формула додаткового опору) :
. (8)
Отже, щоб виміряти вольтметром в m разів більшу напругу, необхідно взяти додатковий резистор, опір якого RД в m-1 разів більший від опору вольтметра.
Оскільки при повсякденному застосуванні електричних приладів виникає необхідність у приладах з різноманітними межами вимірювання, то вигідно виготовляти багатомежні прилади (амперметри, вольтметри). В корпусі таких приладів заздалегідь вмонтовані набори шунтів (в амперметрі) або - додаткових опорів ( в вольтметрі), які є їх невід'ємними конструктивними елементами. Градуювання приладу в цьому випадку провадиться разом з шунтами (додатковими опорами).
Для зміни меж вимірювання на корпусі приладу є перемикач або виводи (клеми) від усіх додаткових елементів (шунтів або додаткових опорів).
Найбільше значення струму або напруги на кожній межі вимірювання, яке відповідає останній поділці шкали, називається номінальним значенням величини, або номіналом.
При наявності багатьох меж вимірювання на шкалі приладу не можна нанести відповідні значення вимірюваної величини, тому що вони змінюються при зміні номіналу. Тому на приладі зазначаються тільки номінали кожної межі вимірювання. Перемикання меж вимірювання в багатомежному приладі, тобто зміна номіналу, призводить до зміни величин, що визначають якість електровимірювальних приладів, а саме - чутливості і точності вимірювання.
Отже, якість електровимірювальних приладів визначається чутливістю, похибками вимірювання, реагуванням на зовнішні електричні й магнітні поля та зміну температури, межами вимірювання, стійкістю щодо перевантажень тощо.
Чутливістю електровимірювального приладу називається відношення лінійного або кутового зміщення покажчика приладу до зміни вимірюваної величини x, що зумовила це зміщення: s = /x .
Величина с =1/s, обернена до чутливості, дістала назву ціни поділки приладу і визначається діленням кількості усіх поділок приладу на величину номіналу в відповідних одиницях.
Для характеристики точності електровимірювального приладу використовується так звана зведена похибка приладу:
,
де x - абсолютна похибка вимірюваної величини; xН - верхня межа вимірювань (шкали) приладу, - його номінальне значення.
Електровимірювальні прилади відповідно до величини їх зведеної похибки поділяються на вісім класів точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4. За показником класу точності, що нанесений на шкалу вимірювального приладу, визначається абсолютна похибка вимірювання:
(9)
Прилади класів точності 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 використовуються головним чином для точних лабораторних вимірювань і називаються прецизійними; прилади класів точності 1,0; 1,5; 2,5; 4 мають назву технічних.
Оскільки x є функція номіналу, то для зменшення абсолютної похибки, а разом з тим - для збільшення точності вимірювань, доцільно використовувати найменший з доступних номіналів (тобто найбільша точність досягається при відліку в кінці шкали).
Відносна похибка вимірювання електричної величини обчислюється за формулою:
, (10)
де x - вимірювана величина.
Отже для обчислення абсолютної похибки вимірювання сили струму амперметром I (або - вольтметром U) необхідно клас точності помножити на 0,01 величини номіналу, тобто
I = ЗВ.0,01.IН (11)
U= ЗВ.0,01.UН
Наприклад, для амперметра, клас точності якого дорівнює 0,5, а номінал -0,5 А, абсолютна похибка I = 0,5.0,01.0,5 А = 0,0025 А..
Якщо вимірювана величина I дорівнює 0,20 А, то відносна похибка її вимірювання цим амперметром дорівнює
= 1,25%.
Дослідження шунтованого амперметра.
Для дослідження шунтованого амперметра в даній роботі його з'єднують послідовно з еталонним амперметром, який є ідентичним тому, що зашунтований (див. Рис. 4). Одночасне вимірювання декількох значень сили струму в електричному колі цими двома амперметрами дозволяє визначити основні характеристики приладу з шунтом: IНОМ, c, n, RШ та похибки вимірювання. Треба прийняти до уваги, що при шунтуванні приладу його клас точності не змінюється.
Порядок виконання роботи.
Таблиця 1
|
Прилад |
Заводський № |
Номінал Iн , А |
Кількість поділок шкали N |
Клас точності |
Опір амперметра rA, Ом |
Позначен-ня системи |
|
Амперметр еталонний |
..... |
..... |
..... |
..... |
..... |
..... |
|
Амперметр для шунта |
..... |
..... |
..... |
..... |
..... |
..... |
Рис. 4
Після перевірки схеми викладачем увімкнути джерело напруги.
Ввімкнути вимикач К і, регулюючи силу струму реостатом R, зробити декілька відліків на обох амперметрах. Для першого відліку необхідно встановити за еталонним амперметром таке значення сили струму, щоб стрілка була в першій третині, для другого - в середині, для третього - в останній третині шкали.
Щоб уникнути грубих похибок внаслідок можливих коливань напруги у мережі живлення, відліки на обох приладах необхідно робити одночасно.
Покази приладів - кількість поділок шкал амперметрів 1 і 2 при різних струмах занести до табл. 2.
Таблиця 2
і шунтованого амперметрів
|
Амперметр еталонний (1) |
|||||||
|
№ |
Номінал |
Кількість |
Ціна |
Відлік |
Струм у |
Похибки |
|
|
п/п |
Ін1 , А |
поділок N |
поділки с1, А/под. |
1 , под. |
колі І, А |
Абсолютна І, А |
Відносна І/І, % |
|
1 |
|||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|
Амперметр з шунтом (2) |
|||||||
|
№ |
Номінал |
Кількість |
Ціна |
Відлік |
Струм у |
Похибки |
|
|
п/п |
Ін1 , А |
поділок N |
поділки с2, А/под. |
2 , под. |
колі І, А |
Абсолютна І, А |
Відносна І/І, % |
|
1 |
|||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
а) визначити ціну поділки для еталонного амперметра і розрахувати величини виміряних струмів в колі I = c11;
б) внести в обидві половини таблиці однакові значення N (повне число поділок шкали) та I (струм у колі);
в) визначити ціну поділки 2 шунтованого амперметра для кожного виміру (оскільки через обидва амперметри іде один і той же струм то I = c11 = c22, звідки ) і обчислити середнє значення;
г) розрахувати номінал шунтованого амперметра Iн2 = c2N ;
д) розрахувати похибки вимірювання кожним з амперметрів за формулами I = ЗВ.0,01.IН та , де як ЗВ підставляємо значення класу точності приладу;
|
n |
t,n |
||
|
= 0,9 |
= 0,95 |
= 0,98 |
|
|
2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
6,3 2,9 2,4 2,1 2,0 1,9 1,9 1,9 1,8 1,6 |
12,7 4,3 3,2 2,8 2,6 2,4 2,4 2,3 2,3 2,0 |
31,6 7,0 4,5 3,7 3,4 3,1 3,0 2,9 2,8 2,3 |
Таблиця 1.
Міри |
Номінальне значення мір |
Межа допустимої основної похибки |
|
Лінійки металеві з поділками 1 мм |
150; 300; 500;1000 мм |
0,10 мм; 0,10 мм; 0,15 мм; 0,20 мм |
|
Лінійки дерев’яні з поділками 1мм. трикутники дерев’яні |
200; 250; 300; 400; 500; 600; 750 мм 150; 185; 220; 250 мм |
0,1 мм на кожні 100 мм частини з поділками |
|
Лінійки дерев’яні з поділками 1 см |
50; 100; 150 см |
0,1 см на кожні 100 см частини з поділками |
Для визначення межі основної похибки відліку використовувати такі значення параметра х :
при суміщенні початку відліку з нулем шкали х = 0,5 ціни поділки;
в інших випадках х = 1,0 ціни поділки.
Таблиця 2
Характеристика приладів
|
Вимірювальний прилад |
Інтервал вимірювання |
Класточності |
Межа допустимої основної похибки |
Штангенциркуль |
0…125 мм |
– |
0,05 при значенні відліку за ноніусом 0,05мм |
|
Мікрометр з ціною поділки 0,01 мм |
0…25 мм |
1 |
4 мкм |
|
Ваги шкільні |
10…200 г |
– |
200 мг при навантаженні більше 20 г 100 мг при навантаженні до 20 г |
|
Секундомір механічний (калібр механізму 42 мм) |
30 хв. |
2(3) |
Середня похибка протягом 30 хв.: 0,4 с при стрибку секундної стрілки 0,1 с та при стрибку секундної стрілки 0,2 с Середня похибка протягом 60 с : 0,2 с та 0,3 с відповідно |
|
Термометр скляний рідинний |
–20…+1000С |
– |
значення ціни поділки шкали, якщо вона дорівнює 1; 2; 5 К/под. |
Література
1. Савельев И.В. Курс общей физики. -М.: Наука, 1989.-т 1, т 2.- 432 с.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. -М.: Высш. шк.,1990.-432 с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики : в 2-х т. -М.: Высш. шк., 1988.
4. Загальна фізика. Лабораторний практикум./ за ред. І.Т. Горбачука. -К.: Вища школа, 1992.-512 с.
6. В.И.Савенко и др. Применение маятникового метода для анализа механизмов поглощения энергии при качении. – М.: Высш. шк., 1988. – Т.9.
7. Зачек І.Р., Кравчук І.М., Романишин Б.М., Габа В.М., Гончар Ф.М.
Курс фізики.: Навчальний підручник.– Львів. Видавництво “Бескид Біт”, 2002 р. – 376 с.
8. Богацька І.Г., Головко Д.Б., Маляренко А.А., Ментковський Ю.Л. Загальні основи фізики: в 2 кн. Навчальний посібник.– К.: Либідь, 1998.–450 с.
ЗМІСТ
стор.
методом адіабатичного розширення ……....................................…23
Стокса………………………………………………………………..29
40