Реферат: МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ (МЕХАНИКА И ТЕРМОДИНАМИКА)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ИНСТИТУТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ИМ. АКАДЕМИКАМ.К.ЯНГЕЛЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ

 (МЕХАНИКА И ТЕРМОДИНАМИКА)

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВСЕХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ

И ВСЕХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

УТВЕРЖДЕНО

КАФЕДРОЙ ФИЗИКИ

ПРОТОКОЛ №23

ОТ 21.02.92

ХАРЬКОВ ХИРЭ 1992

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Настоящие указания состоят из двухчастей. В первую часть включены работы по механике я термодинамике,разработанные на ка­федре физики Харьковского института радиоэлектроники.Вторая часть содержит работы по механике, разработанные и изготовленные вПольше.

Все работы отличаются от традиционныхоригинальными техни­ческими решениями, облегчающими Проведение экспериментов иповыша­ющими точность измерений. В частности, для измерения малых про­межутковвремени используются электронные секундомеры с автомати­ческим включением иотключением.

Выполнение лабораторной работы включаетпредварительную под­готовку» проведение экспериментов и составление отчета орезуль­татах исследований.

При Подготовке к выполнению работынеобходимо изучить тео­ретическое введение, описание лабораторной установки иметоды измерений, соблюдать указанный порядок выполнения экспериментальной ирасчетной части работы. При проведении экспериментов необходимо строговыполнять все установленные в лаборатории правила техники безопасности.

Отчет о работе должен содержатьназвание, цель работы, краткое описание лабораторной установки и методовизмерений в расчетную часть, включающую таблицы измерений, графики, расчетискомых вели­чин и их погрешностей.

Контрольные вопросы, приведенные в концекаждой работы, облег­чают подготовь к защите работы. В конце указаний приведенсписок литературы, рекомендуемой для самостоятельной подготовки к выполнениюлабораторных работ.

ЧАСТЬ 1.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНОГОПАДЕНИЯ

Цельработы

Экспериментально определить ускорениепри свободном падении тела я поле тяготения Земли.

Приборы ипринадлежности

Установка для исследования свободногопадения (рис. I) с ав­томатической регистрацией времени полета, стальной шарик,линейка.

Теоретическоевведение

В поле тяготения Земли на тело массой mдействует сила тяжести Р=mg. Под действием этой силы тело, поднятое надпо­верхностью Земли и предоставленное самому себе, свободно падает с ускорением.свободного падения, g. Вблизи поверхности Земли ускорение свободного падениязависит ОТ широты местности. Это объяс­няется  нешарообразностью формы Земли ивлиянием суточного враще­ния Земли вокруг своей оси. Как показали расчеты иизмерения, зави­симость ускорения свободного падения от широты местностивыражается формулой:

/>                      (1)

где gφ и  g0- ускорение свободного падения на географической широте φ и на широтеполюса (φ = 90°) соответственно. Макси­мальное значение  9,83 м/с2gφ   имеет на полюсах Земли, а минимальное значение 9,78 м/с2 — на экваторе, где φ=0.

В данной работе gφопределяется по времени падения ша­рика с известной высоты. При свободномпадении без начальной скорости и без учета сил трения о воздух тело движетсяравноускоренно по закону

/>

где h — расстояние, пройденноетелом за время t. Из соотношения (1) следует, что

/>

Если измерить время паденияшарика с различной высоты и построить график зависимости √h от t, то получим прямую, тангенс угла наклона которой к оси t будет равна√g/2. Определив тангенс угла наклона α по формуле

/>                (2)

В которой t1 — времяпадения шарика с высоты h1, а t2 — c высотыh2, и приравняв его  √g/2, найдем

/>                        (3)

Описание лабораторной установки

Установка дляисследования свободного падения (рис.1) состоит из штатива на которомустановлена, перемещающаяся платформа 1.