ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Методика вимірів та лабораторна установка

В роботі використовується фізичний маятник, вигляд якого подається на рис. 4. Основою маятника є дошка 6, закріплена на стіні. До неї віссю 1 приєднаний маятник, виконаний з тонкого металевого підвісу маятника 3 та масивного тіла маятника 5. На підвісі 3 знаходиться повітряне гальмо 4, зроблене у вигляді пластини, яка може обертатися навкруги підвісу 3. Шкала 2 визначає відхилення маятника від положення рівноваги.

Якщо відхилити маятник від вертикального положення, то він починає коливатися у площині, паралельній основі маятника. Швидкість загасання цих коливань визначається орієнтацією пластини повітряного гальма відносно площини коливання. Якщо пластина повітряного гальма паралельна площині коливань (кут α між площиною коливань та пластиною гальма дорівнює нулю), то швидкість загасання коливань мінімальна. В цьому випадку коливання маятника близькі до вільних гармонічних коливань математичного маятника. А при пластині повітряного гальма, розташованій перпендикулярно до площини коливань (α=π/2), відбуваються швидко загасаючі коливання фізичного маятника. Проміжні положення пластини повітряного гальма (0<α<π/2) відповідають різним проміжним значенням загасання коливань.

В даній роботі використовується маятник, для якого δ<<ω0. Тому з великою точністю ω=ω0. Амплітуда коливань визначається за шкалою 2, а час – секундоміром.

 

Порядок виконання роботи

А. Визначення характеристик математичного маятника

1. Установити положення повітряного гальма з .

2. Відхилити маятник від положення рівноваги на 5˚ та відпустити його. Виміряти час п’яти повних коливань маятника t5. Обчислити період коливань маятника T за формулою

T = t5/5 = 0,2t5.

3. Повторити п.2 п’ять разів.

4. За отриманими значеннями періодів коливань маятника Ti , де i =1, 2, 3, 4, 5, обчислити середнє значення періоду коливань

5. Обчислити циклічну частоту коливань

6. Обчислити довжину маятника за формулою

7. Результати занести в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

 

t5, с T, с <T>, с ω, с–1 l, м
         
   
   
   
   

 

Б. Визначення коефіцієнта загасання фізичного маятника

1. Установити положення повітряного гальма з /4.

2. Відхилити маятник від положення рівноваги на А0=10˚ та відпустити його. Рахуючи число повних коливань маятника від початку коливань, записувати номери коливань 1, 2, 3, 4, 5, . . , час кожного повного коливання tk, повний час п’яти коливань для визначення періоду коливань, а також амплітуди, які відповідають цим коливанням (А1, А2, А3, А4, А5, . . ). Вирахувати величини lnAk.

3. Результати занести в таблицю 2.2.

4. Побудувати графік залежності lnAk від часу tk .

5. На графіку з координатними осями lnAt, використовуючи дані таблиці 2.2, нанести точки з координатами Ak, tk. Провести через ці точки пряму лінію, як показано на рис.3. З нахилу отриманої лінії визначити коефіцієнт загасання δ та занести його в таблицю 2.2.

Таблиця 2.2

<T>, c , с–1
k
tk=kT          
Ak          
lnAk            
<T>, c , с–1
k
tk=kT          
Ak          
lnAk            

6. Повторити пп. 2-5 для положення повітряного гальма з

lnA                              
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               

t, c

 

Дата виконання лабораторної роботи ______________________________________

Оцінка за допуск_____________________________________-(______________)

Оцінка за здачу роботи _______________________________-(______________)

 

ПИТАННЯ ДЛЯ ДОПУСКУ Й ЗАХИСТУ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ
ТА ДЛЯ ПОТОЧНОГО МІКРОМОДУЛЬНОГО КОНТРОЛЮ

Характеристики, які описують обертальний рух.

Закони механіки для обертального руху.

Що таке механічні коливання?

Навести приклади періодичних і неперіодичних механічних коливань.

Гармонічні коливання.

Фізичний маятник і математичний маятник.

Чим визначається період коливань фізичного маятника, математичного маятника?

Власні коливання маятника, затухаючі коливання маятника.

Коефіцієнт загасання коливань.

Логарифмічний декремент загасання коливань.

Добротність гармонічного осцилятора.

Як пов’язані частоти власних та затухаючих коливань маятника.

 

 



ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЕЛИЧИН

Мета роботи. Ознайомитися з принципами роботи і класифікацією електровимірювальних приладів, а також їхніми основними метрологічними характеристиками. Визначити опір резистора за виміряними значеннями сили струму і напруги.

Прилади і обладнання

Схема для вимірювання опору.

Самостійна підготовка.

1. Студент вивчає правила роботи з електровимірювальними приладами.

2. Вивчає теорію електропровідності матеріалів.

3. Вивчає принципи роботи електровимірювальних приладів.

4. Вивчає теорію і методику проведення експерименту.

Завдання 1. Ознайомитися з вимірювальними приладами і занести до табл. 3 і 4 значення величин, що характеризують амперметр і вольтметр.

Таблиця 3

Амперметр Зав. № Використана межа Iном, А Кількість поділок N Ціна поділки С, А/под Клас точності gА, % Абсолютна похибка DI, А Опір ампер­метра RА, Ом
             

Таблиця 4

Вольтметр Зав. № Використана межа Uном, B Кількість поділок N Ціна поділки, С, В/под Клас точності, gВ, % Абсолютна похибка DU, B Опір вольт­метра RV, Ом
             

 

1.1. Знаючи клас точності приладу і його нормувальне значення, визначити абсолютну похибку вимірювань за формулами

Результати розрахунків занести до табл. 3, 4.

Нормуюче значення приймається рівним:

– кінцевому значенню шкали приладу, якщо нульова відмітка знаходиться на краю або поза шкалою;

– сумі кінцевих значень шкали приладів (без урахування знаків), якщо нульова відмітка знаходиться усередині шкали.

Завдання 2. Зібрати для визначення невідомого опору R схему електричного кола, наведеного на рисунку.

2.1. Перевірити схему і замкнути коло ключем K.

2.2. Перемикачі меж вимірювання вольтметра та амперметра встановити в таке положення, щоб стрілки цих приладів відповідали останній третині шкали у випадку, коли повзунок реостата пересунутий в крайнє положення, що відповідає максимальному значенню RП , тобто, коли напруга, що вимірюється вольтметром, буде максимальною. Записати до табл. 5 кількість поділок за шкалою вольтметра та амперметра.

2.3.Перемістити повзунок реостата так, щоб відхилення стрілок вольтметра і амперметра попадало в середину шкали цих приладів. Записати до табл. 5 кількість поділок за шкалою вольтметра та амперметра.

2.4. Перемістити повзунок реостата так, щоб відхилення стрілок вольтметра й амперметра попадало в першу третину шкали цих приладів. Записати до табл. 5 кількість поділок за шкалою вольтметра та амперметра.

2.5.Розімкнути коло ключем K.

Таблиця 5

Частина шкали Сила струму, І Напруга, U RX, Ом DRX, Ом eR, % eІ, % eU, %
Поділки А Поділки В
Остання третина                  
Середина                  
Перша третина                  

Завдання 3. Розрахувати значення невідомого опору Rх та визначити похибку вимірювань.

3.1.Використовуючи дані табл. 3 та табл. 5, розрахувати значення невідомого опору Rх за формулою

.

Результати обчислень занести до табл. 5.

3.2. Обчислити абсолютну і відносну похибку для Rх за формулами

де DU та DI — абсолютні похибки вимірювання вольтметра та амперметра (див. табл. 3—4):

Результати обчислень занести до табл. 5.

3.3.Для кожного виміряного значення сили струму і напруги визначити відносну похибку за формулами

 

Висновки

У результаті виконання роботи ________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Дата виконання лабораторної роботи __________________________________________________

Оцінка за допуск до лабораторної роботи _____________________ Підпис __________________

Оцінка за захист лабораторної роботи ________________________ Підпис __________________

ПИТАННЯ ДЛЯ ДОПУСКУ Й ЗАХИСТУ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ
ТА ДЛЯ ПОТОЧНОГО МІКРОМОДУЛЬНОГО КОНТРОЛЮ

1. Які існують вимірювальні прилади?

2. Що таке межа припустимої похибки вимірювального приладу?

3. Які метрологічні характеристики вимірювальних приладів ви знаєте?

4. Дайте визначення класу точності вимірювального приладу.

5. Що таке чутливість і ціна поділки вимірювального приладу?

6. Як, знаючи клас точності вимірювального приладу, обчислити абсолютну і відносну похибки вимірювань?

7. Що таке нормуюче значення приладу?

8. Що визначає величину абсолютної похибки вимірювань сили струму та напруги?

9. Чи залежить абсолютна похибка вимірювань сили струму та напруги від значення вимірюваної величини?

10. Як треба підбирати межу вимірювань амперметра та вольтметра, щоб відносна похибка вимірювань сили струму та напруги була найменшою?

11. Зобразіть схему експериментальної установки.

12. Виведіть формулу для розрахунку невідомого опору, Rх.

13. Виведіть формулу для розрахунку абсолютної похибки невідомого опору, Rх.

14. Як можна розширити межі вимірювань амперметра та вольтметра?

15. Виведіть формулу для розрахунку опору шунта.

16. Виведіть формулу для розрахунку додаткового опору вольтметра.



ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти