Порядок выполнения и требования. К оформлению результатов

К оформлению результатов

Перед занятием необходимо законспектировать следующий теоретический материал:

- для неинженерных специальностей: /1/ С.28-30, 37-39;

- для инженерных специальностей: /2/ С.14-19; /3/ С.49-63, 66-70.

Занести в конспект методику выполнения работы, необходимые таблицы и формулы (разделы 2, 3).

Задание 1 Определение коэффициента трения покоя

3.1.1 Установить КУЛ на столе.

3.1.2 Установить шайбу вплотную к левому упору направляющей.

3.1.3 Медленно увеличивать угол наклона направляющей до тех пор, пока тело не придет в движение.

3.1.4 Зафиксировать это положение и определить предельный угол a₀.

3.1.5 Измерения повторить 5 раз и результаты занести в таблицу 1.

3.1.6 По среднему значению `a₀ из выражения (3) определить коэффициент трения покоя k₀.

3.1.7 Используя выражение

, (6)

где Da₀ – абсолютная погрешность предельного угла равновесия в радианах, определить абсолютную Dk₀, а потом и относительную погрешности коэффициента трения покоя. Результаты записать в таблицу 1.

Таблица 1 Экспериментальные и расчетные величины

Обозначения физических величин
№ п/п	a₀	k₀	Dk₀
		—	—




средние значения

Задание 2 Определение коэффициента трения скольжения

3.2.1 Подключить разъемы блока питания и направляющей к индикатору времени.

3.2.2 Включить блок питания индикатора в сеть 220 В. При этом загорится первый индикатор.

3.2.3 Установить по транспортиру требуемый для скольжения тела угол наклона направляющей a > a₀ и занести в таблицу 2.

3.2.4 Установить шайбу вплотную к левому упору направляющей и осуществить ее скольжение.

3.2.5 Выбрать по указанию преподавателя пять расстояний между фотодатчиками и занести соответствующие значения l_i и показания времен t_i в таблицу 3.

3.2.6 Используя выражение (4), рассчитать ускорения а_i на соответствующих участках пути. Убедиться в равноускоренном характере движения шайбы.

3.2.7 По формуле (5) вычислить k_i. Найти среднее значение `k = , где n = 5 – количество опытов; абсолютные погрешности каждого измерения Dk_i = |`k – k_i |; квадраты этих погрешностей (Dk_i)². Вычислить сумму квадратов . Результаты записать в таблицу 3.

Таблица 2 Табличные и однократно измеренные величины

Обозначения физических величин
g ± Dg, м/с²	`a ± Da, град
9,81 ± 0,005

Таблица 3 Экспериментальные и расчетные величины

Обозначения физических величин
№ п/п	t_i, с	l_i, м	a_i, м/с²	k_i	Dk_i	(Dk_i)²





средние значения	—	—	—

3.2.8 Рассчитать среднеквадратическое отклонение:

По таблице коэффициентов Стьюдента из Приложения А найти t_p_,_n для n = 5 и выбранной доверительной вероятности, например p=0,95.

Найти доверительный интервал

3.2.9 Окончательные результаты представить в виде:

1) k₀ = `k₀ ± Dk₀ ; 2) k = `k ± Dk.

3.2.10 Сделать выводы. Сравнить результаты заданий 1 и 2.

Контрольные вопросы

4.1 Какие виды трения Вам известны?

4.2 Объясните механизм возникновения трения скольжения.

4.3 От каких факторов зависит сила трения скольжения?

4.4 Как зависит коэффициент трения скольжения от скорости движения?

4.5 Какими факторами может быть объяснено различие ускорений на разных участках движения тела?

4.6 Какова роль трения в природе и технике?

Лабораторная работа № 4

Изучение гармонических колебаний математического

маятника и определение ускорения свободного падения тел

Цель и задачи работы: Изучение закономерностей колебательного процесса на примере математического маятника. Применение метода математической статистики для обработки результатов опытов.

Общие сведения

Физическим маятником называется твердое тело, совершающее колебания под действием силы тяжести вокруг горизонтальной оси подвеса, не проходящей через ее центр масс. Маятник называется математическим, если колеблющееся тело можно представить в виде материальной точки, висящей на невесомой нерастяжимой нити, т.е. в случае, когда размер тела намного меньше длины нити, а массой нити можно пренебречь.

Если амплитуда угловых колебаний j₀ мала (в пределах 4°¸5°), то период колебаний математического маятника выражается формулой

. (1)