Лабораторна робота №1 (2 год)

ВСТУП

Збірник містить лабораторні роботи для студентів I курсу спеціальностей 5.05070205 «Обслуговування та ремонт електроустаткування автомобілів і тракторів», 5.03050401 «Економіка підприємства», 5.07010602 «Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів», 5.05010201 «Обслуговування комп’ютерних систем і мереж», 5.05010101 «Обслуговування програмних систем і комплексів»

Основна спрямованість методичних вказівок з предмету фізика - дати можливість студентам за допомогою досліду вивчити важливі фізичні явища. Опис лабораторних робіт не претендує на те, щоб створити у студентів повне уявлення про явища, які вивчаються. Таке уявлення може виникнути лише внаслідок опрацювання лекцій та підручників.

Велика увага в методичних вказівках з фізики для студентів технічних спеціальностей приділяється обробленню результатів вимірювання. Для успішного виконання робіт необхідна попередня самостійна підготовка, в першу чергу теоретична.

Кожна лабораторна робота розрахована на дві академічні години занять у лабораторії. Перед заняттям студент повинен підготувати протокол лабораторної роботи, вивчивши відповідний теоретичний матеріал.

Під час заняття студенти проводять необхідні виміри, виконують розрахунки, доводять звіт до висновку. Результати вимірювання обговорюються з викладачем і затверджуються.

Повністю оформлений звіт по лабораторній роботі потрібно подати викладачу до кінця заняття. Він повинен містити: титульний лист, номер лабораторної роботи та її назву, перелік приладів і приладдя, мету роботи, схему установки, розрахункові формули, таблицю результатів вимірів і розрахунки, висновки за результатами роботи. Графіки повинні бути виконані на міліметровому папері.

Лабораторна робота вважається виконаною після успішно проведеного захисту шляхом співбесіди студента з викладачем (захист звіту + оцінка за теоретичний матеріал (допуск)).

Захист звіту: мета роботи + експериментальна методика + висновки.

Теоретичний матеріал: знання фізичних явищ, які вивчалися у даній лабораторній роботі (закони, формули, задачі).

Правила техніки безпеки

1 Будьте уважні і дисципліновані, точно виконуйте вказівки викладача.

2 Не починайте роботу без дозволу викладача.

3 Розміщуйте прилади та матеріали на робочому місці таким чином, щоб виключити їх падіння.

4 Перед виконанням роботи уважно вивчіть її зміст і хід виконання.

5 Для запобігання падіння скляний посуд (пробірки, колби) при проведенні дослідів обережно закріпляйте в лапці штатива.

6 При проведенні дослідів не допускайте граничних навантажень вимірювальних приладів.

7 Слідкуйте за справністю всіх кріплень в приладах, не торкайтеся і не нахиляйтеся до обертових частин приладів.

8 При складанні експериментальних установок використовуйте провідники з міцною ізоляцією без видимих пошкоджень.

9 При складанні електричного кола остерігайтеся перетину провідників. Забороняється користуватися провідником із зношеною ізоляцією і вимикачем відкритого типу (при напрузі вище 42 В).

10 Джерело струму в електричному колі підключайте в останню чергу. Зібране коло вмикайте тільки після перевірки і з дозволу викладача. Наявність напруги в колі можна перевірити тільки з допомогою приладів або показників напруги.

11 Не торкайтеся елементів кола, які знаходяться під напругою, позбавлених ізоляції.

12 Користуйтеся інструментами з ізольованими ручками.

13 Після закінчення роботи відключіть джерело електричного струму, а потім розберіть електричне коло.

14 Не залишайте робоче місце без дозволу викладача.

15 Виявивши несправність в електроприладах, які знаходяться під напругою, негайно відключіть джерело струму і повідомте викладача.

 

 

 

Обчислення похибок

 

Процес будь – якого вимірювання тільки тоді вважається повністю закінченим, коли визначено абсолютну і відносну похибки результату вимірювання.

Абсолютною похибкою називають різницю між результатом вимірювання х_вим та істинним значенням вимірюваної величини х: .

Абсолютна похибка Δ дає можливість назвати інтервал, всередині якого лежить справжнє значення вимірюваної величини. Довжина цього інтервалу дорівнює 2Δ. Абсолютна похибка показує, на скільки справжнє числове значення вимірюваної величини може відрізнятися від результату вимірювання.

Якість вимірювання характеризує відносна похибка , яка показує, у скільки разів модуль абсолютної похибки менший за вимірювану величину х_вим. В процесі вимірювання невідома величина має лежати в інтервалі , а результат вимірювання х_вим можна взяти за справжнє значення з відносною похибкою .

Округлюють результат вимірювання за таким правилом: похибку округлюють до однієї значущої цифри з перевищенням, а результат вимірювання – до кількості цифр, що не перевищують тієї, з якою записано похибку.

 

Формули для обчислення похибок вимірювань

Вид функції	Абсолютна похибка	Відносна похибка
f = x + y	Δf = Δ x + Δ y
f = x - y	Δf = Δ x + Δ y
f = x ∙ y	Δf = Δ x ∙ y+ x ∙ Δ y
f = xn	Δf = n ∙ xn-1 ∙ Δ x

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1 (2 год)

 

ТЕМА: Вимірювання прискорення тіла при рівноприскореному рухові

НАВЧАЛЬНА МЕТА: обчислити прискорення кульки, яка скочується по похилому жолобу.

ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ: металевий жолоб, кулька (сталева); секундомір або метроном; штатив з муфтою і затискачем; металевий циліндрик; вимірювальна стрічка.

 

ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПЛОЖЕННЯ

 

Рівноприскорений рух- рух, при якому прискорення залишається сталим. Частковим випадком рівноприскореного руху є рівносповільнений рух, який відбувається тоді, коли напрямки початкової швидкості і прискорення протилежні.

Прикладом рівноприскореного руху може бути рух тіла в полі сталого земного тяжіння при умовах, коли опором повітря можна знехтувати.

Приско́рення — векторна фізична величина, похідна швидкості за часом та за величиною дорівнює зміні швидкості тіла за одиницю часу.

Оскільки швидкість — похідна по часу від радіус-вектора \mathbf{r} рухомої матеріальної точки, то прискорення можна записати, як другу похідну по часу від радіус-вектора.

Основні Формули і закони кінематики

Формула	Величина або фізичний закон
	Миттєва швидкість
	Середня швидкість
	Миттєве прискорення
	Середнє прискорення
	Тангенціальне та нормальне приско­рення
	Повне прискорення
	Кутова швидкість
	Для рівномірного обертального руху
	Кутове прискорення
	Рівняння рівнозмінного обертально­го руху
	Зв’язок між лінійними та кутовими величинами

 

 

ХІД РОБОТИ

 

1 За допомогою штатива закріпити жолоб у похилому положенні під невеликим кутом до горизонту. Покласти в нижній кінець жолоба металевий циліндрик (рис. 1)

Рисунок 1

2 Коли стрілка секундоміра буде на нульовій (або іншій помітній) поділці, відпустити кульку з верхнього кінця жолоба і замітить час і удару її об циліндрик е кінці жолоба.

3 За допомогою вимірювальної стрічки виміряти шлях 5, пройдений кулькою за час. Не змінюючи нахилу жолоба, повторити дослід п'ять разів і визначити середнє значення шляху:

4 Обчислити середнє значення модуля прискорення:

5 Оцінити похибки експерименту:

де .

6 Результати вимірювань і обчислень записати до таблиці.

Номер досліду	S, м	Sсер, м	t, с	aсер м/с2	ε а, %	Δ a м/с2	aсер± Δ a м/с2
1.
2.
3.
4.
5.

 

ЗМІСТ ЗВІТУ

1 Мета роботи

2 Обладнання

3 Таблиці з дослідженнями та розрахунками

4 Розрахунки

5 Висновки

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ:

 

1 Що називають переміщенням

2 Що називають шляхом.

3 Який рух називають поступальним.

4 Який рух називають обертальним.

5 Що називають миттєвою швидкістю.

6 Що називають середньою швидкістю.

7 Що називають рівномірним прямолінійним рухом.

8 Що називають рівноприскореним рухом.

9 Пояснити фізичні й зміст прискорення.