Файл: Лабораторная работа 1к определение скорости пули при помощи баллистического маятника содержание Введение.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 1183

Скачиваний: 15

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

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание:

#МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ.

Среднее значение скорости пули рассчитываем по формуле:

, (7)

Аналогично находится среднее значение выделившегося тепла:

Среднеквадратическая ошибка для скорости, ,вычисляется по формуле:

Доверительный интервалы получим, умножив среднеквадратичную ошибку у (см. формулы (9) и (10))на коэффициент Стьюдента t:

(11)

(12)

Окончательные результаты записываем в виде:

,

.

#ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТы

Задание 1.

Задание 2.

#Контрольные вопросы

Список литературы

Введение. Содержание:

#МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ. Данная компьютерная программа моделирует натурную лабораторную работу «Проверка справедливости закона Ома». Целью этой работы является экспериментальное подтверждение формул (1) и (2) и определение удельного сопротивления металлического проводника. Рис. 2Из формулы (1) видно, что сила тока прямо пропорционально приложенному напряжению. Если мы измерим силу тока в проводнике и одновременно разность потенциалов на его концах, то график зависимости силы тока от напряжения, по закону Ома, должен быть прямой линией, проходящей через начало координат. Из-за различного рода погрешностей измерений экспериментальные точки могут располагаться не на этой прямой линии. Поэтому мы должны провести прямую так, чтобы сумма квадратов отклонений экспериментальных точек от прямой была минимальной (метод наименьших квадратов). Приблизительно это можно сделать «на глаз» с помощью прозрачной линейки, перемещая ее так, чтобы минимизировать отклонения (см. рис.2). Реальные измерения силы тока и напряжения могут выполнены с помощью двух схем: либо схемы А, либо - схемы Б (см. рис. 3.1, 3.2). Рис. 3.1 Схема «А» Рис. 3.2 Схема «Б»Если для проверки закона Ома используется схема «А», то амперметр показывает силу тока текущую через сопротивление R, но вольтметр в этой схеме показывает разность потенциалов , т.е. суммарное напряжение на амперметре и на сопротивлении R (но нам для проверки закона Ома нужно знать напряжение на сопротивлении R).В схеме «Б» вольтметр показывает нужно нам для проверки закона Ома напряжение равное но амперметр показывает сумму токов, текущих через сопротивление и вольтметр.Выбор оптимальной схемы зависит от величин внутренних сопротивлений конкретных приборов – вольтметра и амперметра, которые мы можем использовать в своей установке для проверки закона Ома. Например, если сопротивление амперметра много меньше, чем исследуемое сопротивление R, а сопротивление вольтметра недостаточно велико по сравнению с сопротивлением R, то предпочтительнее будет схема «А». Если же сопротивление амперметра не очень мало по сравнению с сопротивлением R, а вольтметр достаточно хорош, т.е. его сопротивление очень велико по сравнению с сопротивлением R, то предпочтительнее будет схема «Б».Реально выбрать между схемой «А» и схемой «Б» можно сравнивая показания приборов в схеме «А» и в схеме «Б» для одного и того же напряжения источника при том же исследуемом сопротивлении R. Такая возможность предусмотрена как в натурной установке, так и в нашей модели – мы можем переключать схемы: либо «А», либо «Б».#ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТы Задание 1. Цель задания 1: Выбор оптимальной схемы для проверки закона Ома. Порядок выполнения задания 1. Запустить файл Om-2007.exe. Задать в схеме «А» напряжение источника (в этой схеме вольтметр измеряет именно это напряжение) близкое к максимально возможному, указанному рядом с источником. Записать показания вольтметра и амперметра. Переключиться на схему «Б», записать показания вольтметра и амперметра. Провести сравнительный анализ показаний приборов в схеме «А» и в схеме «Б». Сделать обоснованный выбор в пользу одной из схем. Обоснования выбора записать в отчет. В дальнейшем, при выполнении следующих заданий использовать выбранную схему. Задание 2. Цель задания 2: При постоянной длине провода изучить зависимость силы тока в проводнике от разности потенциалов (напряжения) на его концах.Порядок выполнения задания 2. Установить длину провода в пределах от 250 до 500 мм. Величину ее записать в отчете над таблицей измерений. Там же записать диаметр Вашего проводника. l=… м, d = …м

Задание 3. Цель задания 3: Изучить зависимость сопротивления проводника от его длины. Порядок выполнения задания 3. Установите длину проводника близкую к минимальной, запишите в таблицу. Установите по показаниям вольтметра напряжение, близкое к максимально возможному. Показания вольтметра и амперметра запишите в таблицу. Разбейте доступную для работы длину проводника примерно на четыре части и выполните четыре измерения напряжения и тока при разных значениях длины проводника. Результаты занесите в таблицу.

#Контрольные вопросы и список литературы.

Список литературы

Содержание:

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТы

Задание 1.

Задание 2.

Контрольные вопросы

4.Выведите рабочую формулу для определения горизонтальной составляю­щей вектора магнитной индукции поля Земли.

Список литературы

МЕХАНИКАЛабораторная работа № 1-кОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ ПРИ ПОМОЩИ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА

Содержание:


  1. Введение.IDH_ENTER

  2. Теоретическая часть.IDH_TEORIYA

  3. Метод измерений.IDH_METIZM

  4. Порядок выполнения работы.IDH_PVR

  5. Контрольные вопросы и список литературы.IDH_KVISL
http://physics-ssga.ru/study/lab/physmay-program.zip  (физ маятник)Цель работы №1 - кОпределить скорость пули и работу деформации (количество тепла, выделяющегося при неупругом ударе), используя законы сохранения импульса и механической энергии.Оборудование и программное обеспечение

  1. Персональный компьютер с операционной системой Windows-98,2000,XP .

  2. Программа balmay.EXE.
Подготовка к работеПо настоящему описанию или имеющемуся учебнику изучить следующие вопросы.

  1. Законы Ньютона.

  2. Закон сохранения импульса системы.

  3. Консервативные и неконсервативные силы.

  4. Закон сохранения механической энергии.
Ответить на вопросы для самоподготовки.Вопросы для самоподготовки

  1. Сформулируйте законы классической динамики.

  2. Дайте определение импульса тела, импульса системы тел.

  3. Запишите основной закон динамики поступательного движения.

  4. Какие силы называются внешними и внутренними?

  5. Какая система называется замкнутой?

  6. Какие силы называются консервативными, какие - неконсервативными? На основании, каких законов выводится закон сохранения импульса?

  7. Дайте понятия потенциальной энергии, кинетической энергии и полной механической энергии.

  8. При каких условиях сохраняется полная механическая энергия системы?
#ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Законы НьютонаВ основе классической динамики лежат три закона Ньютона.Законы Ньютона являются результатом осмысливания и обобщения опытных фактов. Они справедливы только для инерциальных систем отсчета.Инерциальная система отсчета - это система отсчета, в которой тела, не подверженные воздействию других тел, движутся прямолинейно и равномерно или покоятся.I закон НьютонаВсякое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние.II закон НьютонаВторой закон Ньютона называют основным законом динамики поступательного движения. Он формулируется так: скорость изменения импульса тела равна действующей на тело результирующей силе:(1)Сила - векторная сумма всех сил, действующих на данное тело со стороны других тел. - импульс тела.Импульс тела - это вектор, равный произведению массы тела на его скорость .В частном случае, при , второй закон может быть записан в следующем виде: ,где - ускорение тела.III закон НьютонаСилы, с которыми взаимодействуют два тела, равны по модулю и противоположны по направлению. Подчеркнем, что эти силы приложены к разным телам (см.рис.1).Рис.12. Закон сохранения импульсаИспользуя второй и третий законы Ньютона, можно получить закон сохранения импульса.Рассмотрим систему из n тел. К каждому из тел можно применить второй закон Ньютона (уравнение (1)). В правой части этого уравнения стоит результирующая сила, действующая на тело. Среди сил различают внутренние и внешние силы.
Внутренними силами называются силы, действующие на тело системы со стороны других тел этой системы.Внешними называются силы, действующие на тело системы со стороны других тел, не входящих в систему.Если уравнение (1) записать для каждого тела, входящего в рассматриваемую систему из n тел, то получим систему из n уравнений. Если сложить левые и правые части этих уравнений, то получим уравнение, которое представляет собой в левой части сумму производных импульсов тел по времени, а в правой части – сумму всех сил, действующих на тела системы. По третьему закону Ньютона, сумма внутренних сил равна нулю. Если система замкнута (внешние силы отсутствуют) или сумма внешних сил равна нулю, то: и .Введем понятие импульса системы как сумму импульсов тел, входящих в эту систему: .Тогда производная по времени от импульса системы равна нулю, т.е. .Отсюда следует, что .Закон сохранения импульса формулируется так: если сумма внешних сил, действующих на систему, равна нулю, то импульс системы сохраняется. Сумма внешних сил равна нулю в двух случаях: а) система замкнутая (в этом случае внешние сипы отсутствуют); б) внешние силы есть, но в сумме они дают нуль.Закон сохранения импульса - векторный закон, он равносилен трем скалярным. Иными словами, если , то это значит, что ,

, .

Если, например, , , но , то будут сохраняться и компоненты полного импульса системы, а - компонента сохраняться не будет. Этот случай реализуется в данной лабораторной работе, где вертикальная компонента импульса рассматриваемой системы не сохраняется.

3. Консервативные и неконсервативные силы

В механике рассматриваются консервативные и неконсервативные силы. Консервативными называются силы, работа которых не зависит от траектории, а определяется только начальным и конечным положением материальной точки. Силы, не обладающие только что названными свойствами, называются неконсервативными.

Например, сила тяжести и упругая силы - это консервативные силы, а сила трения - неконсервативная сила.

В процессах, происходящих в настоящей лабораторной работе, участвуют консервативные и неконсервативные силы: при этом в случае незамкнутой системы в потенциальной энергии должна быть учтена потенциальная энергия системы во внешнем поле консервативных сил. Такая ситуация реализуется в данной лабораторной работе.

Если на тела системы действуют консервативные силы, то убыль полной энергии системы равна работе неконсервативных сил. При этом механическая энергия переходит в тепловую.

4. Энергия. Закон сохранения энергии

В механике рассматривают энергию двух видов: кинетическую и потенциальную.

Кинетической энергией называется энергия движущегося тела. Она вычисляется по следующей формуле: .Потенциальная энергия - это энергия, обусловленная взаимным расположением тел или их частей.В качестве примера приведем выражение для потенциальной энергии тела, поднятого в однородном поле силы тяжести на высоту h, .Полная энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергий:Полная механическая энергия системы тел сохраняется, если силы, действующие на тела системы, консервативны. Это утверждение и представляет собой закон сохранения полной механической энергии.

Смотрите также файлы