Лабораторные работы (1) (2). Варианты к лабораторной работе (номер варианта соответствует первой букве вашей фамилии)
 Скачать 1.17 Mb.
|
Описание экспериментальной установкиК основанию 1 экспериментальной установки (см. рис. 2), которая стоит на ножках 2, прикреплена вертикальная стойка 3. К стойке крепится кронштейн 4, который может перемещаться вдоль стойки. На кронштейне находится столик для снятия перегрузка.  Рис. 2. Схема экспериментальной установки На верхнем конце стойки находится неподвижный блок 5. Для наблюдения ускоренного движения грузов на правый груз 6 помещают перегрузок 7 и поднимают их в верхнее положение путем нажатия кнопок «+» или «-». Значение массы перегрузка показывается в окне «масса После нажатия кнопки «ПУСК» начинается ускоренное движение грузов и перегрузка до того момента, когда столик 4 подхватит перегрузок. Одновременно включается миллисекундомер, измеряющий время равномерного движения грузов до остановки. Итак, во время равноускоренного движения грузы проходят расстояние L1 (см. рис. 1) и приобретают скорость v2, с которой, двигаясь равномерно, проходят расстояние L2 за время t, измеренное миллисекундомером в секундах и показанное в окне «время». Для подготовки прибора к следующему измерению нажимают кнопку «СБРОС». Лабораторная установкаЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение равнопеременного и равномерного прямолинейных движений в поле земного тяготения. Определение ускорения свободного падения. Порядок выполнения работыУпражнение 1. ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ ГРУЗОВ 1. Измерьте расстояние L с помощью линейки и занесите результат в таблицу измерений 1. Цена деления линейки 1 см. Обратите внимание на необходимость записывать данные в системе СИ, то есть, в метрах. Таблица 1
2. Выберите значение массы перегрузка m согласно своему варианту и занесите ее значение в таблицу 1. Выбор производится мышкой с помощью нажатия ей на кнопки со значками «+» или «-». Значение массы перегрузка показывается в окне «масса». Учтите, что масса в данной работе определена при взвешивании тел на весах с точностью, равной половине цены деления весов. Приборная погрешность весов составляла 0.1 г. Обратите внимание на необходимость записывать данные в системе СИ, то есть, в килограммах. 3. В таблице вариантов приведен путь L2. Рассчитайте начальную координату груза согласно вашему варианту. Установите эту координату, взяв мышкой, кронштейн со столиком. Возможные пределы варьирования расстояния от 12 до 27 см. Результат измерения запишите в таблицу 1. Цена деления линейки 1 см. Обратите внимание на необходимость записывать данные в системе СИ, то есть, в метрах. 4. Нажмите кнопку «ПУСК». 5. После остановки грузов запишите в таблицу 1 время t равномерного движения грузов, измеренное миллисекундомером и показанное на табло «время». Время необходимо записывать в системе СИ, то есть в секундах. Погрешность миллисекундомера составляет 0.001 с. 6. Нажмите кнопку «СБРОС». 7. Повторите пункты 3 – 5 ещё четыре раза, не меняя расстояние L2. 8. Вычислите среднее значение времени < t>. Результат занесите в таблицу расчетов 2. Таблица 2
9. Найдите отклонения каждого из пяти измерений ti от среднего значения времени <t>. 10. Возведите в квадрат каждое отклонение и просуммируйте квадраты отклонений. 11. Рассчитайте среднее квадратичное отклонение σ, применив для его расчёта формулу для выборочной оценки S(  12. Умножив это значение среднего квадратичного отклонения на коэффициент Стьюдента, найдём полуширину доверительного интервала в определении времени  где tP(ν) – коэффициент Стьюдента, соответствующий вероятности Р и числу степеней свободы ν=n-1. Для n=5 измерений при рекомендуемой доверительной вероятности P=0.9 имеем из таблицы коэффициентов Стьюдента t0.9(5-1)=2.13. 13. Приборная погрешность в определении времени в нашем случае значительно меньше случайной, поэтому приборная погрешность в определении времени в данном случае не учитывается. Тогда результат измерения времени t запишем в виде  14. Произведите расчет относительной погрешности в определении времени Et (в процентах) по формуле:  15. Приборная погрешность в определении расстояний уже не может быть отброшена, так как случайной погрешности здесь нет, Тогда для расстояний L и L2 имеем приборные погрешности, равные половине цены деления линейки  16. Среднее ускорение грузов <а> рассчитывается по формуле (16), в которую подставляется среднее значение времени <t> и измеренные линейкой значения расстояний L и L2. 17. Относительная погрешность в определении ускорения а найдётся по формуле:  Абсолютная погрешность находится согласно формуле: Δa = εa·<a> 18. Результат измерения ускорения а запишется в виде a = ± Δa Упражнение 2. ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ 19. Определите среднюю величину ускорения свободного падения g по формуле  При этом значение массы грузов принять равным M=90 г. 20. Полуширину доверительного интервала Δg найдите с помощью формулы  Значения погрешностей в определении масс в данной работе принять равными приборной погрешности при их взвешивании:  21. Рассчитайте абсолютную погрешность ускорения свободного падения Δg аналогично погрешности ускорения a. Представьте результат в стандартной форме g = ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ Для перехода к выполнению измерений щелкните мышью на рис. 3. В процессе выполнения измерений в случае необходимости всегда можно вернуться к описанию лабораторной работы. Для этого необходимо свернуть окно с лабораторной установкой. Для продолжения измерений следует вновь развернуть окно. После окончания измерений следует, предварительно записав результаты, закрыть окно с лабораторной установкой. Отметим, что при этом результаты измерений будут потеряны.  Рис. 3. Виртуальная лабораторная установка ВАРИАНТЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2. (номер варианта соответствует первой букве вашей фамилии)
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||