Методичка ЛР по физике. Методические рекомендации к выполнению аудиторных лабораторных работ по курсу Механика
 Скачать 1.57 Mb.
|
|
Приложение 1 Инструкция по охране труда и технике безопасности при выполнении студенческих и научных работ в лаборатории механики УдГУ 1. Данная инструкция распространяется на всех сотрудников и студентов, работающих в лаборатории механики УдГУ. 2. Персонал, обслуживающий установки, должен знать и строго соблюдать (выполнять) настоящие инструкции и правила техники безопасности. 3. Лица, нарушившие настоящую инструкцию, подвергаются взысканиям в зависимости от степени и характера нарушений в административном или служебном порядке. 4. Ответственность за несчастные случаи, произошедшие на производстве, несут лица, как непосредственно нарушившие правила, так и не обеспечившие выполнения организационно-технических мероприятий. За необеспечение безопасных методов работы и за соблюдение правил несет ответственность лабораторант, ответственный за технику безопасности в лаборатории. 5. Выполнение работ допускается только согласно методическим указаниям по работе на установке. 6. К работе допускается персонал, прошедший инструктаж по технике безопасности на рабочем месте. 7. Студенты, проходящие технические занятия в лаборатории, прежде чем приступить к работе, обязаны пройти инструктаж по технике безопасности у преподавателя, ведущего занятия. После проведения инструктажа в журнале делается запись с подписями студентов. 8. Студентам строго запрещается: а) включать приборы без разрешения лаборанта и в отсутствие лаборанта; б) включать приборы с незаземленными корпусами; в) оставлять без надзора включенную аппаратуру; г) вскрывать кожухи приборов и производить ремонт аппаратуры. 9. Окончив работу, студент должен отключить аппаратуру от сети и доложить преподавателю или лаборанту об окончании работы. Не допускается работа на неисправной аппаратуре. 10. При обнаружении неисправностей в аппаратуре студент обязан немедленно выключить неисправную аппаратуру и доложить о замеченных неисправностях лаборанту. 11. При травмировании и других несчастных случаях студент обязан немедленно обратиться за помощью к лаборанту или преподавателю. 12. Студентам строго запрещается работать на установках в отсутствие лаборанта. 13. Студенты, нарушившие эти правила, от занятий в лаборатории отстраняются. 14. Лица, допустившее нарушения техники безопасности, должны подвергаться проверке знаний техники безопасности независимо от административных мер воздействия. Сотрудник, показавший неудовлетворительные знания, не допускается к работе с установкой. 15. Периодическая проверка званий правил техники безопасности, работающих в лаборатории, проводится один раз в год. Инструктаж сотрудников по данной инструкции проводится один раз в квартал, о чем производится запись в журнале. Ответственный за проведение инструктажа вышестоящий руководитель. 16. Работник, обнаруживающий нарушение настоящей инструкции, а также заметивший неисправность электроустановки и защитных средств, обязан немедленно сообщить об этом вышестоящему руководителю. В том случае, когда 63 неисправность установки представляет явную опасность для окружающих людей или самой установки, ее может устранить сотрудник, обнаруживший ее, а затем оповестить об этом завлабораторией. Устранение неисправностей проводится при строгом соблюдении правил техники безопасности. 17. В случае поражения электрическим током вызов врача является обязательным независимо от состояния пострадавшего. Телефон - 03. Первым действием оказывающего помощь должно быть быстрое отключение токоведущих частей электроустановки. Если отключение электроустановки не может быть произведено достаточно быстро, необходимо принять меры к отдалению пострадавшего от токоведущих частей, можно также взять его за одежду (если она сухая и отстает от тела пострадавшего, например, за полы), избегая при этом прикосновения к окружающим предметам и частям тела. Меры оказания первой помощи зависят от состояния пострадавшего. После освобождения от тока пострадавшего необходимо уложить на спину на твердую поверхность, проверить наличие у пострадавшего дыхания (определяется по объему грудной клетки), проверить наличие у пострадавшего пульса на лучевой артерии на передне-боковой поверхности шеи. Если пострадавший находится в сознании, но до этого был в состоянии обморока, его следует уложить в удобное положение (подстелить под него и накрыть его чем-нибудь) и до прибытия врача обеспечить полный покой, непрерывно наблюдая за дыханием и пульсом. Ни в коем случае нельзя позволять пострадавшему двигаться. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, но с сохранением устойчивого дыхания и пульса, его следует удобно уложить, создать приток свежего воздуха, обрызгивать водой и обеспечить полный покой. Одновременно следует срочно вызвать врача. Если дыхание пострадавшего судорожное и очень редкое, ему следует сделать искусственное дыхание и массаж сердца. Способ искусственного дыхания "изо рта в рот" заключается в том, что оказывающий помощь производит вдох из своих легких в легкие пострадавшего через специальное приспособление, имеющееся в аптечке, или непосредственно в рот или нос пострадавшего. Приспособление для искусственного дыхания состоит из двух отрезков резиновой или гибкой пластмассовой трубки диаметром 8-12 мм, длиной 60 или 100 мм, овального фланца, вырезанного из плотной резины. Фланец натягивается на стык отрезков трубок, плотно зажимая место их соединения. Для того чтобы делать искусственное дыхание, пострадавшего следует уложить на спину, раскрыть ему рот и, после удаления изо рта посторонних предметов и слизи (платком или концом рубашки), вложить в него трубку: взрослому длинным концом, ребенку - коротким. При этом необходимо следить, чтобы язык пострадавшего не западал назад и не закрывал дыхательного пути и чтобы вставленная трубка попала в дыхательное горло, а не в пищевод. Для предотвращения западания языка нижняя челюсть пострадавшего должна быть слегка выдвинута вперед. Для раскрытия гортани следует запрокинуть голову пострадавшего назад, положить под затылок одну руку, а затем второй рукой надавить на лоб пострадавшего так, чтобы подбородок оказался на одной линии с шеей. При таком положении головы просвет глотки верхних дыхательных путей значительно расширяется и обеспечивается их полная проходимость. Для того чтобы выправить трубку во рту и направить ее в дыхательное горло, следует также слегка надавить вверх и вниз нижнюю челюсть пострадавшего. Затем, встав на колени над головой пострадавшего, следует плотно прижать к его губам фланец, а затем большими пальцами обеих рук зажать пострадавшему нос, с 64 тем, чтобы вдуваемый воздух не выходил обратно, минуя легкие. Сразу после этого оказывающий помощь делает в трубку несколько выдохов и продолжает их со скоростью 10-12 выдохов в минуту до полного восстановления дыхания пострадавшего или прибытия врача. Для обеспечения возможности свободного выдоха воздуха из легких оказывающий помощь после каждого вдувания должен освободить рот и нос пострадавшего. При каждом вдувании грудная клетка пострадавшего должна расширяться, а после освобождения рта и носа самостоятельно опускаться. Для обеспечения наиболее глубокого выдоха можно легким нажатием на грудную клетку помочь выдоху воздуха из легких пострадавшего. В процессе искусственного дыхания необходимо следить, чтобы воздух попадал в легкие, а не в живот пострадавшего, для этого необходимо быстрым нажатием на верхнюю часть живота под диафрагмой выпустить воздух и установить дыхательную трубку в нужное положение путем повторного перемещения вверх и вниз нижней челюсти пострадавшего. После этого следует возобновить искусственное дыхание. При отсутствии на месте происшествия необходимого приспособления следует быстро раскрыть у пострадавшего рот, удалить у него изо рта посторонние предметы, запрокинуть ему голову и оттянуть нижнюю челюсть. После этого оказывающий помощь откидывается назад и делает новый вдох. В этот период грудная клетка пострадавшего опускается, и он произвольно делает пассивный выдох. При невозможности полного охвата рта пострадавшего вдуть воздух в легкие следует через нос, плотно прикрыв при этом рот пострадавшего. Вдувание воздуха в рот или нос можно производить через марлю, салфетку или носовой платок. 18. В случае термического ожога необходимо быстро и осторожно освободиться от тлеющей и обгоревшей одежды (не снимать ее, а разрезать), чтобы она не приходила в соприкосновение с обожженной поверхностью. Не делать попыток очистить обожженный участок (тем более прокалывать или удалять пузыри), ни в коем случае не смазывать его вазелином или жиром. Наложить компресс (1 н. раствор KMnO 4 ) без компрессной бумаги. 19. В случае ранения рану нельзя трогать руками и обмывать водой. При отсутствии индивидуального пакета использовать чистую тряпочку, на которую накапать несколько капель йода, чтобы получить пятно размером больше раны, а затем наложить тряпочку на рану. Если имеется индивидуальный пакет, рану забинтовать повязкой из индивидуального пакета. При сильном кровотечении из ран конечностей, нужно сделать перетяжку руки или ноги жгутом или бинтом выше раны (жгут не накладывать непосредственно на кожу). Рану забинтовать стерильным бинтом. При кровотечении из туловища придавить рану повязкой из индивидуального пакета. Наложенный жгут держать не более 1,5-2 часов. Через час на 5-10 минут жгут следует снять, после чего при необходимости наложить жгут снова. СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА 20. Площадь, на которой проводится испытание, должна быть свободной от посторонних предметов. 21. К установкам должен быть свободный доступ, обеспечивающий безопасное обслуживание. 22. Все приборы под напряжением и с металлическими корпусами должны быть заземлены. 23. Перед включением прибора необходимо удостовериться, соответствует ли напряжение сети, на которое он рассчитан. 65 24. Все электрощиты и штепсельные розетки должны иметь соответствующую маркировку с указанием напряжения, допустимой силы тока. 25. Нельзя работать с электроприборами, у которых повреждена изоляция, штепсельные вилки. 26. Электроприборы должны удовлетворять следующим требованиям: а) быстро подключаться и отключаться от электросети; б) быть безопасными в работе и не иметь открытых токоведущих частей. 27. Ручной инструмент, применяемый для монтажных работ (отвертки, плоскогубцы и др.), должен иметь изолирующие рукоятки. 28. При работе могут возникнуть аварийные ситуации: пробой изоляции, пожар. В случае пробоя изоляции может произойти поражение током, приборы могут оказаться под напряжением. При поражении электрическим током необходимо принять меры для предотвращения падения пострадавшего на пол, отключить напряжение, оказать доврачебную помощь, вызвать врача, повесить на установке запрещающие плакаты, сообщить о случившемся зав. лабораторией или кафедрой. В случае возникновения пожара работающие в данный момент сотрудники немедленно приступают к тушению пожара имеющимися в лаборатории средствами (вода, песок, огнетушители). Если очаг пожара большой, то необходимо срочно позвонить по телефону - 01 в городскую пожарную команду. О пожаре сообщить зав.лабораторией. Для тушения горящей электропроводки, находящейся под напряжением, можно применять только сухие углекислотные огнетушители типа ОУ-2, ОУ-5, ОУ-7. 29. В случае, когда приборы окажутся под напряжением, необходимо отключить рубильник, выдернуть вилки приборов из розеток, вывесить запрещающие плакаты до окончания ремонта или ликвидации аварийной ситуации, сделать запись в "Оперативном журнале". 30. После работы все материалы и приспособления должны быть убраны в ящики столов и спец шкафов. На неисправном оборудовании должны быть вывешены предупредительные плакаты. Ответственный за соблюдение правил противопожарной безопасности, сан. состояния, эксплуатацию силовой аппаратуры должен отключить электропитание, закрыть окна, отключить воду, осмотреть помещение, опечатать входную дверь, сдать ключи под расписку вахтеру. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОПАСНЫХ СИТУАЦИЙ 31. Проходы ко всем рубильникам и электророзеткам должны быть свободны. На рубильниках и электророзетках должны быть четко указаны положения "вкл." и "выкл.". Все щиты должны быть заземлены. 32. Не допускается соединение проводов округами, их следует спаивать или соединять клеммами или штепселями. Соединительные или заземляющие провода должны быть цельными или с приваренными наконечниками. 33. Запрещается заменять перегоревшие предохранители электросети самодельными "жучками", необходимо применять предохранители только заводского изготовления. Замену предохранителей и перегоревших ламп проводит дежурный электрик. 34. Персонал, обслуживающий установку, должен всегда помнить, что после исчезновения напряжения на установке, оно может появиться даже при наличии аварии. Ни при каких условиях нельзя касаться токоведущих частей, не отключив соответствующих участков. 35. Перед работой на установках необходимо вымыть и вытереть или высушить руки. При работе на установке руки должны быть сухими. 66 36. Персонал, обслуживающий установки, должен находиться в халатах, применять в работе диэлектрические перчатки. Там, где предусмотрено ограждение, необходимо всегда его выставлять. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГАУССА Проведём простой мысленный эксперимент. Совершим виртуальную прогулку в воображаемый парк, разбитый в форме квадрата со входами по углам. Парк пересечён дорожками, образующими правильную квадратную сетку, параллельную его краям. Пройдёмся по нему, взяв за правило удаляться от точки входа. Это значит, что на каждом перекрёстке можно выбрать только два пути: вправо вниз или влево вниз (при условии, что вход был в верхнем углу). Если не задумываясь поворачивать направо или налево, то путешествие станет случайным, то есть нельзя будет точно предсказать где окажется гуляющий, пройдя несколько квадратов. Однако вероятность «попадания» на тот или иной перекрёсток можно рассчитать! 1-й шаг 2-й шаг 3-й шаг 1 2 1 2 1 2 1 4 1 4 2 4 1 2 1 4 1 4 1 4 1 4 1 8 3 8 3 8 1 8 1 8 1 8 2 8 2 8 1 8 1 8 1 16 1 16 1 16 3 16 3 16 3 16 3 16 1 16 1 16 4 16 6 16 4 16 1 16 0 1 2 3 4 -1 -2 -3 -4 4-й шаг В самом деле, пройдя один квадрат от входа, мы с равной вероятность окажемся или в точке A 0 , или в точке: A 1 . И там, и там возможно свернуть на направо, так и налево; поэтому после прохода двух квадратов шансы оказаться в точках В о и В 2 одинаков а вероятность прийти в В 1 в два раза выше. Вспомнив, что сумма всех этих вероятностей равна единице, получим! В самом деле, пройдя один квадр; от входа, мы с равной вероятность окажемся или в точке A 0 , или в точке: A 1 . И там, и там возможно свернуть на направо, так и налево; поэтому после прохода двух квадратов шансы оказаться в точках В о и В 2 одинаков а вероятность прийти в В 1 в два раза выше. Вспомнив, что сумма всех этих вероятностей равна единице, получим! р(В 0 )=р(В 2 )=1/4, р (В 1 )=1/2. 67 Приложение 2 Математическая обработка результатов измерений Никакое измерение не может быть выполнено абсолютно точно, поэтому результатом измерения всегда является доверительный интервал, в который попадает истинное значение измеряемой величины ист х . В качестве наилучшего значения, близкого к истинному, для измеренной величины принимают среднее арифметическое ср x из всех полученных результатов. Ширина интервала определяется абсолютной погрешностьюизмерения x Δ . Таким образом ) х x ( x ср ист Δ ± ∈ Доверительный интервал измеряемой величины х представлен на рисунке 1. x ср x x Δ + ср x x Δ ср Рис. 1. Представление результатов измерений где М = 0 – математическое ожидание, 2 N σ = – стандартное отклонение. Это нормальное распредели или распределение Гаусса. Оно проявляется всякий раз, когда значение величины подвержено действию многих случайных, не зависящих друг от друга факторов (представляет собой их сумму), а ведь как раз такая ситуация возникает в процессе измерения. Именно это свойство нормального распределения делает его столь универсальным и важным в практических исследованиях. Вот лишь некоторые примеры ситуаций, приводящих к нормальному распределению. Если для большой группы людей составить распределение по росту или весу, то окажется, что оно близко к нормальному, поскольку рост и вес каждого человека определяются большим количеством случайных параметров. При взвешивании предмета на очень точных весах источниками случайных отклонений результата могут быть пылинки, садящиеся на чашки весов и взлетающие с них, потоки воздуха, вибрация стола и многое другое. К нормальному распределению приводят и измерения числа космических частиц, пролетающих через данную площадку, и количество распадов радиоактивных ядер в образце за достаточно большое время. расстояние вероятность Через 10 шагов Через 15 шагов На графике р(х) для нормального распределения математическое ожидание — это та точка, где функция максимальна (кстати, относительно неё распределение симметрично). Стандартное отклонение нормального распределения тоже можно найти по графику: это такое расстояние от точки максимума, где значение функции падает в e раз (примерно 0,6 от максимального). В интервал от М–δ до М+δ попадает около 68 % всех исходов, то есть результатов измерений. Если этот интервал увеличить вдвое, в него попадёт приблизительно 95 % исходов, а если утроить — почти 99 % (С. Хорозов). 68 Наряду с абсолютной погрешностью Δx, используется относительная погрешность ε, равная отношению абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины: % 100 x x ист Δ ε = Качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины, называется точностью измерений. Очевидно, что чем меньше погрешности, тем выше точность измерений. Опишем без доказательств основные правила определения среднего значения ср x и абсолютной погрешности x Δ измеренной величины в том объеме, который необходим для обработки результатов измерений, полученных в лаборатории. Вычисление доверительного интервала имеет свои особенности в зависимости от способа измерения. Все измерения делятся на прямые и косвенные. Прямыми называют такие измерения, при которых измеряемая величина определяется каким-либо прибором. Известно, что непосредственно могут быть измерены лишь немногие физические величины, такие, как длина, масса тела, промежутки времени, температура и др. Остальные величины мы определяем с помощью вычислений, пользуясь функциональными связями между физическими величинами, найденными прямыми измерениями. Таким образом, если физическая величина определяется на основании формулы, то такое измерение называется косвенным |