Вычисление момента инерции маятника Максвелла
| tср,
с
| h,
м
| Jэксп,
кг·м2
| Jо,
кг·м2
| Jд,
кг·м2
| Jтеор,
кг·м2
| |
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа № 5
ИЗМЕРЕНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ СТОКСА
КОМПЬЮТЕРНЫМ СПОСОБОМ
| Фамилия И.О.
|
| | Группа
|
| | № бригады
|
|
таблица 1 Характеристики приборов измерения:
| Прибор
| Предел
измерений
| Цена
Деления
| Погрешность
прибора
| | электронныйсекундомер
|
|
|
|
таблица 2 Время движения шарика
| №
| ti, c
| Dti, c
| Dti2, c
| Расчетные формулы
| | 1.
|
|
|
| N=5;  ; 
a=0, 9; ta(N)=; Dtсл=ta(N)S=
Dt=Dtсл+Dtпр=
| | 2.
|
|
|
| | 3.
|
|
|
| | 4.
|
|
|
| | 5.
|
|
|
| |
| t
| SDti2
|
Вычисление скорости шарика и коэффициента внутреннего трения
| R±D R, м
| r±Dr, кг/м3
| rт±Drт, кг/м3
| l±Dl, м
| vср, м/с
| h, кг/(м× с)
| | (2, 55±0, 01)× 10-3
| (1.18±0, 01)× 103
| (7.8±0, 1)× 103
| 0.03±0, 001
|
|
|
Вычисление относительной и абсолютной погрешности измерения коэффициента внутреннего трения
 ,
Лабораторная работа № 6
ИЗМЕРЕНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ СТОКСА
| Фамилия И.О.
|
| | Группа
|
| | № бригады
|
|
таблица 1 Характеристики приборов измерения:
| Прибор
| Предел
измерений
| Цена
Деления
| Погрешность
прибора
| | Линейка
| -
|
|
| | Оптический микроскоп
|
|
|
| | Секундомер
|
|
|
|
таблица 2 Время движения шарика
| №
| ti, c
| Dti, c
| Dti2, c
| Расчетные формулы
| | 1.
|
|
|
| N=5; ;
a=0, 9; ta(N)=; Dtсл=ta(N)S=
Dt=Dtсл+Dtпр=
| | 2.
|
|
|
| | 3.
|
|
|
| | 4.
|
|
|
| | 5.
|
|
|
| |
| t
| SDti2
|
Вычисление скорости шарика и коэффициента внутреннего трения
Определение числа Рейнольдса
Вычисление относительной и абсолютной погрешности измерения коэффициента внутреннего трения
,
Приложение 2 Таблица коэффициентов Стьюдента
| Число
измерений
|
Коэффициент надежности
| | n
| 0, 8
| 0, 9
| 0, 95
| 0, 975
| 0, 99
| 0, 995
| 0, 999
| 0, 9995
| |
| 1, 38
| 3, 08
| 6, 31
| 12, 71
| 31, 82
| 63, 66
| 318, 31
| 636, 62
| |
| 1, 06
| 1, 89
| 2, 92
| 4, 30
| 6, 97
| 9, 93
| 22, 33
| 31, 60
| |
| 0, 98
| 1, 64
| 2, 35
| 3, 18
| 4, 54
| 5, 84
| 10, 21
| 12, 94
| |
| 0, 94
| 1, 53
| 2, 13
| 2, 78
| 3, 75
| 4, 60
| 7, 17
| 8, 61
| |
| 0, 92
| 1, 48
| 2, 02
| 2, 57
| 3, 37
| 4, 03
| 5, 89
| 6, 86
| |
| 0, 91
| 1, 44
| 1, 94
| 2, 45
| 3, 14
| 3, 71
| 5, 21
| 5, 96
| |
| 0, 90
| 1, 42
| 1, 90
| 2, 37
| 3, 00
| 3, 50
| 4, 78
| 5, 41
| |
| 0, 89
| 1, 40
| 1, 86
| 2, 31
| 2, 90
| 3, 36
| 4, 50
| 5, 04
| |
| 0, 88
| 1, 38
| 1, 83
| 2, 26
| 2, 82
| 3, 25
| 4, 30
| 4, 78
| |
| 0, 88
| 1, 37
| 1, 81
| 2, 23
| 2, 76
| 3, 17
| 4, 14
| 4, 59
| |
| 0, 88
| 1, 36
| 1, 80
| 2, 20
| 2, 72
| 3, 11
| 4, 02
| 4, 44
| |
| 0, 87
| 1, 36
| 1, 78
| 2, 18
| 2, 68
| 3, 06
| 3, 93
| 4, 32
| |
| 0, 87
| 1, 35
| 1, 77
| 2, 16
| 2, 65
| 3, 01
| 3, 85
| 4, 22
| |
| 0, 87
| 1, 34
| 1, 76
| 2, 15
| 2, 62
| 2, 98
| 3, 79
| 4, 14
| |
| 0, 87
| 1, 34
| 1, 75
| 2, 13
| 2, 60
| 2, 95
| 3, 73
| 4, 07
| |
| 0, 86
| 1, 34
| 1, 75
| 2, 12
| 2, 58
| 2, 92
| 3, 69
| 4, 02
| |
| 0, 86
| 1, 33
| 1, 74
| 2, 11
| 2, 57
| 2, 90
| 3, 65
| 3, 97
| |
| 0, 86
| 1, 33
| 1, 73
| 2, 10
| 2, 55
| 2, 88
| 3, 61
| 3, 92
| |
| 0, 86
| 1, 33
| 1, 73
| 2, 09
| 2, 54
| 2, 86
| 3, 58
| 3, 88
| |
| 0, 86
| 1, 33
| 1, 73
| 2, 09
| 2, 53
| 2, 85
| 3, 55
| 3, 85
| |
| 0, 86
| 1, 32
| 1, 72
| 2, 08
| 2, 52
| 2, 83
| 3, 53
| 3, 82
| |
| 0, 86
| 1, 32
| 1, 72
| 2, 07
| 2, 51
| 2, 82
| 3, 50
| 3.79
| |
| 0, 86
| 1, 32
| 1, 71
| 2, 07
| 2, 50
| 2, 81
| 3, 48
| 3, 77
| |
| 0, 86
| 1, 32
| 1, 71
| 2, 06
| 2, 49
| 2, 80
| 3, 47
| 3, 75
| |
| 0, 85
| 1, 31
| 1, 70
| 2, 04
| 2, 46
| 2, 75
| 3, 39
| 3, 65
| |
| 0, 85
| 1, 30
| 1, 68
| 2, 02
| 2, 42
| 2, 70
| 3, 31
| 3, 55
| |
| 0, 85
| 1, 30
| 1, 67
| 2, 00
| 2, 39
| 2, 66
| 3, 23
| 3, 46
| |
| 0, 84
| 1, 29
| 1, 66
| 1, 98
| 2, 36
| 2, 62
| 3, 16
| 3, 37
| | ∞
| 0, 84
| 1, 28
| 1, 64
| 1, 96
| 2, 33
| 2, 58
| 3, 09
| 3, 29
|
Приложение 3 Контрольные вопросы
КОМПЛЕКТЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ №1
I. комплект
- Какие системы называются замкнутыми и каким законам они подчиняются?
- Почему к системе пуля-маятник можно применить закон сохранения импульса?
- Найдите, какая часть кинетической энергии пули при попадании её в маятник переходит во внутреннюю энергию?
II. комплект
- Какой удар называется абсолютно неупругим? Какие законы сохранения для него выполняются?
- Что называют центром масс системы материальных точек? Какая связь импульса системы со скоростью центра масс?
- Какие законы используются для нахождения скорости- маятника после удара?
III. комплект
- При каких условиях можно использовать закон сохранения импульса?
- Как определяются импульсы материальной" точки и твердого тела при его произвольном движении?
- От чего и как зависит доля кинетической энергии налетающего тела, переходящая во внутреннюю энергию при абсолютно неупругом ударе?
IV. комплект
- Какие законы сохранения и в каком виде используются в данной работе?
- Какие системы называют замкнутыми и незамкнутыми?
- В каком случае при абсолютно неупругом ударе вся кинетическая энергия переходит во внутреннюю?
V. комплект
- При каких условиях сохраняется механическая энергия системы?
- Как находится кинетическая энергия произвольно движущегося твердого тела?
- Доказать, что в данной работе закон сохранения момента импульса относительно оси подвеса маятника даст то же выражение, что и закон сохранения горизонтальной проекции импульса.
VI. комплект
- Какой удар является абсолютно упругим? Какие законы сохранения для него выполняются?
- В каких случаях реальные системы тел можно считать замкнутыми?
- Как определяются импульсы материальной точки и твердого тела при его произвольном движении?
КОМПЛЕКТЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ № 2
I. комплект
- Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения.
- Вектор углового перемещения: определение, направление, единицы измерения.
- Какие физические величины изменятся и как, если массу падающего груза увеличить в 3 раза?
II. комплект
- Момент, силы: определение, направление, единицы измерения.
- Теорема Штейнера.
- Какие физические величины изменятся и как, если высоту падения груза уменьшить в 3 раза?
III. комплект
- Момент инерции: определение и свойства.
- Угловая скорость: определение, направление. единицы измерения.
- Во сколько раз увеличится момент инерции шара, если ось вращения перенести из центра инерции шара на расстояние, в 4 раза большее радиуса?
IV. комплект
- Угловое ускорение: определение, направление, единицы измерения; его связь с линейным ускорением.
- Свободные оси вращения и их свойства.
- Во сколько раз изменится момент инерции материальной точки, если ее массу увеличить в 2 раза, а расстояние до оси вращения увеличить в 3 раза.?
V. комплект
- Кинематические параметры поступательного и вращательного движения. Связь между ними.
- Главные оси вращения и их свойства.
- Во сколько раз увеличится момент инерции диска, если ось вращения перенести из центра инерции на расстояние, в 3 раза большее радиуса диска?
VI. комплект
- Проведите аналогию между динамическими параметрами поступательного и вращательного движения.
- Что называется главным моментом инерции? Сколько их? Какие тела имеют 2 главных момента инерции. I главный момент инерции?
- Какие физические величины изменятся и как, если радиус шкива увеличить в 2 раза?
КОМПЛЕКТЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ №3
I. комплект
1. Момент инерции твердого тела. Определение, от чего зависит.
2. Угловое ускорение. Определение, направление, от чего зависит.
3. Как относятся моменты инерции двух тонких дисков, если отношение их радиусов равно n, а плотности одинаковы?
II. комплект
1. Основной закон вращательного движения.
2. Момент импульса. Определение, направление, от чего зависит.
3. Как изменится момент инерции тела, если ось вращения будет проходить вне тела?
III. комплект
1. Закон сохранения момента импульса. Вывод.
2. Вывести теоретическую формулу для расчета момента инерции измеряемого тела.
3. Теорема Штейнера.
IV. комплект
- Кинематические параметры вращательного движения: угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение.
- Как относятся моменты инерции двух шаров, если отношение их плотностей равно 2, а отношение радиусов 3.
- Что называется главным моментом инерции тела? Какие тела имеют 2 главных момента инерции?
V. комплект
- Момент силы. Определение, направление, от чего зависит.
- Вычислить теоретическое значение момента импульса образца. Какие параметры для этого необходимо знать?
- У двух шаров из одинакового материала радиусы отличаются в п, раз. Во сколько раз отличаются главные моменты инерции?
КОМПЛЕКТЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ № 4
I. комплект
- . Основной закон динамики поступательного движения.
- Рассчитать ускорение маятника Максвелла " CL " и сравнить его с ускорением свободного падения.
- Получить расчетную формулу для момента инерции сплошного цилиндра.
II. комплект
- Основной закон динамики вращательного движения.
- Какие кинематические параметры описывают движение маятника Максвелла и как они изменяются за период?
- Почёму изменяется высота подъема маятника Максвелла?
III. комплект
- Вывести экспериментальную расчетную формулу для момента инерции маятника Максвелла.
- Момент инерции твердого тела. Определение, от чего зависит
- Какие силы и моменты сил действуют на маятник Максвелла, как они изменяются за период?
IV. комплект
- Закон сохранения энергии для маятника Максвелла
- Найти скорость маятника в нижней точке его движения.
- Ускорение линейное и угловое. Определение, направление, от чего зависит.
КОМПЛЕКТЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ № 5 и №6
I. комплект
- Какова причина возникновения и физическая природа сил внутреннего трения
- Закон Стокса (вывод). Условия его применения.
- Влияет ли материал шарика на силу трения, коэффициент вязкости.
II. комплект
- Or чего зависят силы внутреннего трения?
- На применений каких законов основан метод определения коэффициента вязкости?
- . Силы фундаментальные и нефундаментальные.
III. комплект
1. Что называется коэффициентом внутреннего трения? От чего он зависит?
2. Какие силы действуют на тело, падающее в жидкости или газа?
3. Что нужно изменить, если в аэродинамической трубе испытывается модель самолета, уменьшенная в 10 раз?
IV. комплект
- Дайте определение динамической и кинематической вязкости. •От чего зависят эти коэффициенты?
- Влияет ли диаметр сосуда с жидкостью на значение коэффициента вязкости? '
- Как определяется выталкивающая сила?
V. комплект
1. Виды течения, жидкостей. Число Рейнольдса.
2. Как зависит коэффициент вязкости жидкости от температуры? Почему?
3. Сформулируйте закон Архимеда.
VI. комплект
- Составляющие лобового сопротивления, испытываемого телом при движении в жидкой и газообразной среде.
- В измерении какой величины допускается максимальная погрешность? Почему?
- В чем суть явления сверхтекучести?
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Введение
|
| | Перечень лабораторных работ
|
| | Лабораторная работа № 1 Измерение скорости тела методом баллистического маятника
|
| | Лабораторная работа № 2 Определение моментов инерции тел
|
| | Лабораторная работа № 3 Изучение закона сохранения момента импульса
|
| | Лабораторная работа № 4 Маятник Максвелла
|
| | Лабораторная работа № 5 Измерение вязкости жидкости методом Стокса компьютерным способом
|
| | Лабораторная работа № 6 Измерение вязкости жидкости методом Стокса
|
| | Приложение 1. Бланки лабораторных работ
|
| | Приложение 2 Таблица коэффициентов Стьюдента
|
| | Приложение 3 Контрольные вопросы
|
|
Утверждено на заседании методического совета, протокол №___ от ________
Популярное:
|
