вопросы по защите лабораторных работ

методические указания

Данные вопросы предназначены для контроля знаний студентов при защите лабораторных работ, а также для подготовки к защите.

К каждой лабораторной работе даны вопросы, разделённые на пять групп. Номер вопроса состоит из трёх чисел: первые 1-2 цифры – номер работы, вторая цифра – номер группы вопросов, третья цифра – номер вопроса в группе; например, 9.2.1.

На общие вопросы студент должен отвечать при защите любой лабораторной работы. Главное – формулировать цель работы.

Вопросы первой группы – вопросы на воспроизведение основных определений и важнейших законов. При ответе на эти вопросы желательно приводить примеры. Если студент на защите работы не может ответить без подготовки хотя бы на один из вопросов первой группы, за защиту может быть выставлена только отметка "неудовлетворительно".

Вопросы второй группы касаются теоретических основ эксперимента, выполняемого в данной лабораторной работе. Они включают выводы расчётных формул, применение законов к конкретной установке, теоретическое доказательство утверждений, проверяемых экспериментально, и т. д.

Вопросы третьей группы – о методике эксперимента и обработке его результатов. Студент должен чётко объяснять, как устроена лабораторная установка и что происходит на каждом этапе опыта, а также понимать, чем определяется погрешность прямых измерений, и выводить формулы погрешностей косвенных измерений.

Ответов на вопросы первой, второй и третьей групп достаточно для получения студентом отметки "удовлетворительно".

Вопросы четвёртой группы – качественные задачи, предназначенные для отработки умений, необходимых для получения результата лабораторной работы, т. е. ответов на вопросы второй группы. Условия этих задач могут быть основаны на данной лабораторной работе, а могут не иметь к ней прямого отношения. Ответов на вопросы первой-четвёртой групп достаточно для получения студентом отметки "хорошо".

Вопросы пятой группы – это тоже качественные задачи. Они либо имеют повышенную сложность, либо при их решении необходимо воспользоваться знаниями и умениями, не требующимися для выполнения и расчёта данной лабораторной работы.

При защите работе преподаватель может задавать вопросы, отличные от приведённых в данном пособии. Студентам также следует иметь в виду, что не на все вопросы можно найти ответы в описаниях лабораторных работ. При подготовке к защите нужно пользоваться другими пособиями, а также размышлять самостоятельно. Студент должен уметь давать определения всех величин, которыми он пользуется при ответе, а также указывать, какие физические законы он применяет и почему он может это делать. Если этого нет, обсуждение более сложных вопросов и задач теряет смысл.

---

Механика

Общие вопросы

1. Сформулировать цель работы.

2. Описать экспериментальную установку и методику эксперимента.

3. Какие силы являются для системы тел внешними, какие – внутренними? Указать их для систем, рассмотренных в опытах.

4. Сформулировать условия сохранения импульса, привести пример его выполнения.

5. Какие силы называются потенциальными, непотенциальными, диссипативными? Какого типа силы встречались в проделанной работе?

6. Сформулировать условия сохранения механической энергии. Какая система называется консервативной, диссипативной?

7. Сформулировать закон сохранения момента импульса.

Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ВЕЩЕСТВА И МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ЦИЛИНДРА И КОЛЬЦА

1. Что называется плотностью вещества?

2. Дать определение момента инерции тела относительно оси.

3. Что является мерой инертности тела в поступательном и во вращательном движении?

1. Вывести формулы (2) и (3) описания работы.

2. Вывести формулы (4) и (5) описания работы.

3. Получить основное уравнение динамики вращательного движения абсолютно твёрдого тела из II закона Ньютона.

1. Как измеряется масса и размеры тел в данной работе?

2. Как определяется инструментальные погрешности штангенциркуля и весов?

3. Чему равна инструментальная погрешность весов?

4. Как рассчитывается погрешность измерения диаметра цилиндра?

5. Какая погрешность вносит наибольший вклад в погрешность момента инерции и плотности?

1. Найти момент инерции однородного тонкого стержня массой m и длиной l относительно оси, направленной перпендикулярно стержню и проходящей через его середину, а также относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через один из его концов.

2. Рассчитать момент инерции однородного параллелепипеда длиной a, шириной b и толщиной c, относительно оси, проходящей через центр параллелепипеда параллельно стороне c. Плотность материала, из которого изготовлен параллелепипед, ρ.

3. Относительно какой оси, проходящей через точку, лежащую на поверхности кольца, его момент инерции будет максимален?

4. Тело массой m имеет форму цилиндра радиуса R и высотой H, в котором имеется цилиндрическая полость радиуса r. Ось полости параллельна оси цилиндра и отстоит от неё на расстоянии d (d > r) (см. рис. 2.1). Найти момент инерции тела относительно оси цилиндра (проходящей через точку O).

---

1. Имеются два цилиндра одинакового размера – один сплошной, деревянный, другой полый, металлический. Оба цилиндра скатываются с одной и той же наклонной плоскости без проскальзывания за одно и то же время. Радиус цилиндров R. Найти радиус полости металлического цилиндра и отношение плотностей материалов, из которых изготовлены цилиндры.

Лабораторная работа № 3

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ ПРИ СОУДАРЕНИИ ШАРОВ

1. Сформулировать II закон Ньютона.

2. Сформулировать закон сохранения импульса системы тел.

3. Сформулировать закон сохранения механической энергии.

4. Дать определение потенциальных (консервативных) и непотенциальных (неконсервативных или диссипативных) сил.

5. Какой удар называется упругим, неупругим?

6. Какие законы сохранения применяются при упругом ударе?

7. Какие законы сохранения применяются при неупругом ударе?

1. Почему можно применить закон сохранения импульса к соударению шаров?

2. Является ли рассматриваемая система консервативной?

3. Записать II закон Ньютона в общей форме для шара при ударе о стенку или при соударении с другим шаром.

4. Какой удар происходит: упругий или неупругий?

5. Вывести формулы (4) и (5) описания работы.

6. Вывести формулу (10) описания работы.

1. Зачем в данной работе проводится 10 измерений?

2. Как рассчитывается погрешность времени соударения τ?

3. Почему используется электронный миллисекундомер?

4. Вывести формулу для погрешности средней силы соударения шаров.

1. Два упругих шара массами m₁ и m₂, движущиеся со скоростями v₁ и v₂, испытывают соударение. Найти скорости шаров u₁ и u₂ после удара.

2. Два шара массами m₁ и m₂, движущиеся со скоростями v₁ и v₂, испытывают абсолютно неупругое соударение. Найти скорость шаров u после удара и долю механической энергии системы, перешедшей во внутреннюю энергию после удара.

3. Пользуясь данными эксперимента, найти силу натяжения нити, на которой подвешен движущийся шар, в момент удара.

4. Шар массой m свободно падает без начальной скорости с высоты h и упруго ударяется о тяжёлую плиту. Время соударения τ. Найти среднюю силу, с которой шар действует на плиту во время удара.

---

Лабораторная работа № 4

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

1. Сформулировать II закон Ньютона.

2. Сформулировать закон сохранения импульса системы тел.

3. Сформулировать закон сохранения механической энергии.

4. Дать определение консервативных (потенциальных) и неконсервативных (непотенциальных или диссипативных) сил.

1. При каком условии можно считать, что в работе выполняется закон сохранения импульса?

2. Сохраняется ли механическая энергия в процессе взаимодействия пушки и снаряда? Чему она равна в начальный и конечный моменты взаимодействия?

3. Вывести формулу для расчёта скоростей снаряда и тележки. В каком соотношении они находятся? Почему?

4. По результатам измерений вычислить энергию сжатой пружины до выстрела.

1. Как осуществляется взаимодействие снаряда и пушки?

2. Зачем измеряют путь, пройденный тележкой до остановки? Какова точность его измерения? От чего зависит его величина?

3. Зачем измеряют дальность полета снаряда? Какова точность этого измерения? От чего зависит смещение снаряда по горизонтали?

4. Как проверяется закон сохранения импульса в работе?

5. Вывести формулу для погрешности разности импульсов тележки и шарика. Сравнить величины и .

1. Из неподвижной пушки массой M произведён выстрел снарядом массой m под углом α к горизонту. Скорость снаряда относительно ствола пушки в момент вылета v. Найти дальность полёта снаряда и дальность отката пушки. Коэффициент трения между пушкой и землёй μ. Сопротивлением воздуха и перемещением пушки за время выстрела пренебречь.

2. На пружине жёсткостью k подвешен груз массой m. Найти удлинение пружины в положении равновесия.

3. На пружине жёсткостью k подвешен груз массой m. Груз оттянули вниз на расстояние Δx и отпустили. Какой характер будет носить движение груза? Найти максимальную скорость груза и максимальную энергию сжатой пружины.

4. Человек, находящийся в лодке на поверхности пруда, бросает груз в горизонтальном направлении. Лодка начинает плыть и через некоторое время останавливается. Найти работу силы сопротивления воды. Масса лодки с человеком M, масса груза m, скорость груза относительно человека в момент броска v.

---

1. Летящий снаряд массой M разорвался в верхней точке траектории на два осколка. Один из осколков массой M/3 упал на землю в точке прямо под местом разрыва снаряда. Где упал второй осколок? Скорость снаряда в момент взрыва v. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Лабораторная работа № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА И ИЗУЧЕНИЕ НЕУПРУГОГО СОУДАРЕНИЯ ГРУЗА И СВАИ НА МОДЕЛИ КОПРА

1. Сформулировать II закон Ньютона.

2. Сформулировать закон сохранения импульса системы тел.

3. Сформулировать закон сохранения механической энергии.

4. Дать определение консервативных (потенциальных) и неконсервативных (непотенциальных или диссипативных) сил.

5. Какая система называется замкнутой? Привести примеры систем, которые можно считать замкнутыми.

1. Почему для расчёта скорости системы груз-свая после их неупругого соударения можно применить закон сохранения импульса? Вывести формулу (4) описания.

2. Изменяется ли в работе механическая энергия? На каком этапе опыта?

3. От чего зависит сила сопротивления грунта? Вывести формулу (10) описания работы.

4. Получить формулу для расстояния, пройденного системой груз-свая после неупругого соударения до остановки. Силу сопротивления грунта, массу и начальную скорость груза и сваи считать известными.

5. Рассчитать энергию деформации при неупругом соударении груза и сваи по результатам эксперимента.

6. По результатам измерений рассчитать величину внутренних сил, описывающих взаимодействие груза и сваи в момент удара груза о сваю.

1. Как измеряется расстояние, пройденное сваей и грузом до остановки? Зачем делается серия опытов? Какова погрешность измерения этого расстояния? От чего она зависит?

2. Чем на модели копра определяется "сила сопротивления грунта"?

3. Вывести формулу для расчета погрешности силы сопротивления грунта.

1. Тело совершает свободное падение с высоты H без начальной скорости. На какой высоте кинетическая энергия тела будет равна потенциальной?

2. Шар падает с высоты H₁ на неупругую плиту и отскакивает от неё на высоту H₂. Найти долю механической энергии системы, перешедшей во внутреннюю при ударе.

3. Пуля массой m, летящая горизонтально со скоростью v, ударяется о деревянную доску толщиной d и пробивает её, вылетая со скоростью u. Какой минимальной толщины должна быть доска, чтобы пуля в ней застряла?

4. Пуля массой m, летящая горизонтально со скоростью v, ударяется в висящий на нити длиной l шар массой M и застревает в нём. На какую высоту поднимется шар после соударения?

---

Смотрите также файлы

• Защита по магнетизму.doc

• Задачник по физике.pdf

• Задачи_lun.pdf

• Задачи.pdf

• задачи.docx