Файл: Кинематика и динамика поступательного.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 615

Скачиваний: 13

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ûКузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева§
Кафедра физики


МЕХАНИКА

КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ



Лабораторный практикум К-402.1

по дисциплине ûФизика§

для технических специальностей и направлений


Составители В. В. Дырдин

И. С. Елкин
Утверждены на заседании кафедры Протокол № 11 от 25.06.2013 Рекомендованы к печати

учебно-методической комиссией направления 280700.62

Протокол № 12 от 26.06.2013 Электронная копия находится в библиотеке КузГТУ

Кемерово 2013

Содержание

Содержание 1Введение… 2

  1. Измерение физических величин.
Расчетпогрешностиизмерений… 3

  1. Измерительные приборы 6

  2. Построение графиков 8

  3. Лабораторная работа № 1
Определениемоментаинерциителавращенияи моментасил трениявопоре 10

  1. Лабораторная работа № 2
Измерениемассытеладинамическимметодом… 14

  1. Лабораторная работа № 3
Определениеначальнойскоростипулиспомощьюбаллистическогомаятника… 20

  1. Лабораторная работа № 4
ИзучениепоступательногоивращательногодвиженияспомощьюмаятникаОбербека… 22

  1. Лабораторная работа № 5
Изучениезаконовдвижениясистемы
связанныхтел 29

  1. Вопросы для самоподготовки 34

  2. Список литературы… 35

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторный практикум К-402.1 представляет собой необ-ходимый перечень лабораторных работ, предусмотренных обра-зовательным стандартом и рабочей программой по разделу ûМе-ханика§ дисциплины ûФизика§. Он включает в себя описание ла-бораторныхустановок, порядок измерений и алгоритм расчетафизическихвеличин.Образовательным стандартом третьего поколения 50 % отобъемачасов,отводимыхнаизучениедисциплины,приходитсяна самостоятельную работу, которая является необходимым ком-понентом процесса обучения. Целью самостоятельной работы яв-ляется закрепление и углубление знаний и навыков, подготовка клекциям, практическим и лабораторным занятиям, а также фор-мирование у студентов самостоятельности в приобретении новыхзнаний иумений.Учебнымипланамидляразличныхспециальностейина-правлений предусмотрено на самостоятельное изучение дисцип-лины ûФизика§ в течение семестра от 60 до 120 часов. Из них налабораторные занятия приходится 20–40 часов, или 2–4 часа наодну работу. В течение этого времени студент должен: прочитатьсоответствующиепараграфывучебниках;выучитьосновныеформулы и законы; ознакомиться с установкой и порядком изме-рений. Для допуска к выполнению работы на установке студентдолжен: знать устройство установки; уметь определять цену де-ления измерительного прибора; знать последовательность изме-рений; уметь обрабатывать результаты измерений; оценивать по-грешность.После всех расчетов и оформления отчета студент долженсделать вывод. В выводе по лабораторной работе формулируетсяисследуемая физическая закономерность, указывается применен-ный способ, приводится полученный результат, обсуждаются по-грешности и соответствие результата теоретическим представле-

ниям.
    1. ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Различают два вида измерений: прямые и косвенные.Прямыминазываютсятакиеизмерения,прикоторыхпроиз-водится сопоставление меры и объекта. Например, измеряют вы-сотуидиаметрцилиндраспомощьюштангенциркуля.При косвенных измерениях физическая величина определя-ется на основании формулы, устанавливающей ее связь с величи-нами, найденнымипрямымиизмерениями.Измерение не может быть выполнено абсолютно точно. Егорезультатвсегдасодержит некоторуюпогрешность.Погрешности измерений принято подразделять на система-тическиеислучайные.

Систематическиепогрешности

Xсист

обусловлены факто-

рами, действующими одинаковым образом при многократном повторении одних и тех же измерений.

Вклад в систематические погрешности вносит инструмен-

тальная или приборнаяпогрешность

Xпр , которая определяется

чувствительностью прибора. При отсутствии таких данных на приборе за приборную погрешность принимают цену или поло- вину цены наименьшего деления шкалы прибора.

Случайные погрешности

Xсл

вызваны одновременным

действием многих факторов, которые невозможно учесть. Боль- шинству измерений сопутствуют случайные погрешности, отли- чающиеся тем, что при каждом повторном измерении они при- нимают другое, заранее не предсказуемое значение.

АбсолютнаяпогрешностьXбудет включать в себя систе-

матическую и случайную погрешности:


X

Истинное значение ся в интервале



Xист

. (1.1)

измеряемой величины Xнаходит-


X  X

 Xист  X

 X,


который называют доверительным интервалом.
Дляопределенияслучайной погрешностисначала рассчи-тывают среднее из всех величинX, полученных при измере-нии:nXiX i1, (1.2)n

где

Xi– результат i-го измерения; n– число измерений.

Затем находят погрешности отдельных измерений:

X1

X X1 ;

X2

X  X2

; …;

Xn

X  Xn.

Далее находят среднюю квадратичную погрешность по формуле



SX

 . (1.3)


При обработке результатов измерений пользуются распре-

делением Стьюдента. С учетом коэффициента Стьюдента

t,n

случайная погрешность

Xсл

равна

Xсл SX

t,n.
Таблица1.1

ТаблицакоэффициентовСтьюдента

t,n




n



0,6

0,7

0,9

0,95

0,99

2

1,36

2,0

6,3

12,7

636,6

3

1,06

1,3

2,9

4,3

31,6

4

0,98

1,3

2,4

3,2

12,9

5

0,94

1,2

2,1

2,8

8,7













60

0,85

1,0

1,7

2,0

3,5

120

0,84

1,0

1,7

2,0

3,4


Коэффициент Стьюдента показывает отклонение среднего

арифметического X от истинного значения

Xист , выраженного