Munca de laborator numărul 5. Munca de laborator în fizică. Determinarea momentelor de inerție a pendulelor matematice și fizice

07.03.2020

Lucrări de laborator nr.

Studiul mișcării uniform accelerate fără viteza inițială

Obiectiv: pentru a stabili dependența calitativă a vitezei corpului de timp în timpul mișcării sale uniform accelerate dintr-o stare de repaus, pentru a determina accelerația mișcării corpului.

Echipament: jgheab de laborator, cărucior, trepied cu cuplare, cronometru cu senzori.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. ________________________

Semnătura studentului

Notă: În timpul experimentului, trăsura este lansată de mai multe ori din aceeași poziție pe jgheab și viteza sa este determinată în mai multe puncte la distanțe diferite de poziția inițială.

Dacă corpul se deplasează dintr-o stare de repaus accelerată uniform, atunci mișcarea sa se schimbă în timp, conform legii:S = la 2 / 2 (1), iar viteza esteV = la (2). Dacă exprimăm accelerația din formula 1 și o substituim în 2, atunci obținem o formulă care exprimă dependența vitezei de mișcare și timpul de mișcare:V = 2 S/ t.

1. Mișcarea la fel de accelerată este ___

2. În ce unități din sistemul C se măsoară:

accelerare  și  =  

viteză    =  

timp  t  =  

in miscare  s  =  

3. Scrieți formula de accelerație în proiecții:

și x = _________________.

4. Găsiți accelerația corpului din graficul vitezei.

a \u003d

5. Scrieți ecuația deplasării pentru mișcare accelerată uniform.

S \u003d + ______________

Dacă  0 = 0, apoi S \u003d

6. Mișcarea este accelerată uniform dacă se respectă următoarea regulă:

S 1 : S 2 : S 3 :…: S n \u003d 1: 4: 9:…: n 2 .

Găsește o atitudineS 1 : S 2 : S 3 =

Progres

1. Pregătiți un tabel pentru a înregistra rezultatele măsurătorilor și calculelor:

2. Folosind cuplajul, atașați jgheabul la trepied într-un unghi, astfel încât trăsura să se miște de-a lungul jgheabului de unul singur. Fixați unul dintre senzorii cronometru folosind un suport magnetic pe jgheab la o distanță de 7 cm de la începutul scalei de măsurare (x 1 ). Atașați al doilea senzor opus la 34 cm pe riglă (x 2 ). Calculați deplasarea (S), pe care o va face transportul atunci când se deplasează de la primul senzor la al doilea

S \u003d x 2 - X 1 = ____________________

3. Așezați căruciorul la începutul canelurii și eliberați-l. Ia cronometrul (t).

4. Calculați viteza de transport (V), cu care a trecut peste al doilea senzor și accelerarea mișcării (a):

______________________________________________________

5. Mutați sonda inferioară cu 3 cm în jos și repetați experimentul (experimentul nr. 2):

S \u003d ______________________________________________________________

V \u003d _____________________________________________________________

și = ______________________________________________________________

6. Repetați experimentul, îndepărtând senzorul inferior cu încă 3 cm (experimentul nr. 3):

S \u003d

și = _______________________________________________________________

7. Faceți o concluzie cu privire la modul în care viteza căruciorului se schimbă odată cu creșterea timpului de mișcare și cu privire la ceea ce s-a dovedit a fi accelerarea căruciorului în timpul acestor experimente.

___________

Lucrări de laborator nr. 2.

Măsurarea accelerării cădere liberă

Obiectiv: pentru a determina accelerația gravitației, pentru a demonstra că în timpul căderii libere accelerația nu depinde de greutatea corporală.

Echipament: senzori optoelectrici - 2 buc., placă de oțel - 2 buc., unitate de măsurareL-micro, platformă de pornire, sursă de alimentare.

Norme de siguranță. Citiți regulile cu atenție și semnați că sunteți de acord să le respectați.

Prudență! Nu ar trebui să existe obiecte străine pe masă. Manipularea dură a dispozitivelor le va face să cadă. În același timp, puteți suferi o vătămare mecanică, vânătăi. Scoateți dispozitivele din starea de funcționare.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. _________________________

Semnătura studentului

Notă: Pentru efectuarea experimentului, se folosește un set demonstrativ „Mecanică” dintr-o serie de echipamenteL-micro.

În această lucrare, accelerația gravitațieig determinat pe baza măsurării timpuluit petrecut de corp pentru a cădea de la înălțimeh fără viteză inițială. Atunci când efectuați un experiment, este convenabil să înregistrați parametrii de mișcare a pătratelor metalice de aceeași dimensiune, dar grosimi diferite și, în consecință, mase diferite.

Sarcini de instruire și întrebări.

1. În absența rezistenței aerului, viteza unui corp care cade liber în a treia secundă de cădere crește cu:

1) 10 m / s 2) 15 m / s 3) 30 m / s 4) 45 m / s

2. Oh ... Care corp la un moment datt 1 acceleratia este zero?

3. Mingea este aruncată într-un unghi față de orizont (vezi imaginea). Dacă rezistența aerului este neglijabilă, atunci accelerația mingii la punctȘI co-direcțional cu vectorul

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

4. Figurile prezintă graficele dependenței proiecției vitezei de timp pentru patru corpuri care se deplasează de-a lungul axeiOh ... Care dintre corpuri se mișcă cu cea mai mare accelerație în valoare absolută?

Folosind graficul dependenței proiecțiilor vectorilor de deplasare a corpurilor de timpul mișcării lor (vezi Fig.), Găsiți distanța dintre corpuri în 3 s după începerea mișcării.

1) 3 m 2) 1 m 3) 2 m 4) 4 m

Progres

1. Așezați platforma de pornire în partea de sus a tabloului. Așezați cei doi senzori optoelectrici vertical sub el, orientându-i așa cum se arată în figură. Senzorii sunt localizați la o distanță de aproximativ 0,5 m unul de celălalt, astfel încât un corp care cade liber după ce a fost eliberat de dispozitivul de lansare trece secvențial prin secțiunile lor.

2. Conectați senzorii optoelectrici la conectorii de pe platforma de declanșare și sursa de alimentare la conectorii cablului de conectare conectat la conectorul 3 al unității de măsurare.

3. Selectați elementul „Determinarea accelerației gravitației (opțiunea 1)” din meniul de pe ecranul computerului și intrați în modul de configurare a echipamentului. Acordați atenție imaginilor senzorilor din fereastra de pe ecran. Dacă este prezent doar un senzor, senzorul este deschis. Când axa optică a senzorului se suprapune, aceasta este înlocuită de o imagine a senzorului cu un cărucior în aliniamentul său.

4. Agățați una dintre plăcile de oțel de magnetul declanșator. Pentru a utiliza o formulă simplă la procesarea rezultatelorh = gt 2 /2 , este necesar să setați cu precizie poziția relativă a plăcii de oțel (în dispozitivul de pornire) și a celui mai apropiat senzor optoelectric. Centura începe să se numere atunci când este declanșat unul dintre senzorii optoelectrici.

5. Mutați senzorul optoelectric superior în sus către dispozitivul de pornire cu corpul suspendat de acesta până când pe ecran apare imaginea senzorului cu căruciorul în aliniament. Apoi coborâți cu atenție senzorul în jos și opriți-l în momentul în care coșul dispare din imaginea senzorului. ...

Mergeți la ecranul de măsurare și efectuați o serie de 3 alergări. De fiecare dată, scrieți ora care apare pe ecranul computerului.

Măsurați distanțah între senzorii optoelectrici. Calculați timpul mediu în care cade corpult miercuri și, înlocuind datele obținute în formulăg = 2 h / t 2 miercuri , determinați accelerația gravitațieig ... Măsurați în același mod cu un alt pătrat.

Introduceți datele primite în tabel.

Plăci de oțel

Numărul experienței

Distanța dintre senzori

h , m

Timp

t , din

Timp mediu

t Miercuri, s

Accelerarea gravitației

g , m / s 2

Farfurie mare

Placă mai mică

Trageți concluzii pe baza experimentelor:

__________________________

Lucrări de laborator nr. 3.

Studiul dependenței perioadei de oscilație a arcului

pendul din masa sarcinii și rigiditatea arcului

Obiectiv: stabiliți experimental dependența perioadei de oscilație și a frecvenței de oscilație pendul de primăvară pe rigiditatea arcului și masa sarcinii.

Echipament: set de greutăți, dinamometru, set de arcuri, trepied, cronometru, riglă.

Norme de siguranță. Citiți regulile cu atenție și semnați că sunteți de acord să le respectați.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez .___________________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Semnul mișcării oscilatorii - ___________________

__________________________

2. În care desene este corpul într-o poziție de echilibru

_______ ________ _________

3. Forța elastică este cea mai mare la punctul _________ și __________ prezentat în figurile _______ ________ ________.

4. În fiecare punct al traiectoriei mișcării, cu excepția punctului ______, mingea este acționată de forța elastică a arcului îndreptată către poziția de echilibru.

5. Indicați punctele în care viteza este cea mai mare ____________ și cea mai mică _______ _______, cea mai mare accelerație ______ ______ și cea mai mică _______.

X lucra od

1. Asamblați setarea de măsurare conform figurii.

2. Prin întinderea arcului x și masa sarcinii, determinați viteza arcului.

F control \u003d k  x – Legea lui Hooke

F control \u003d R = mg ;

1) ____________________________________________________

2) ____________________________________________________

3) ____________________________________________________

3. Completați Tabelul 1 al dependenței perioadei de oscilație de greutatea sarcinii pentru același arc.

4. Completați tabelul nr. 2 al dependenței frecvenței de oscilație a pendulului arcului de rigiditatea arcului pentru o greutate de 200 g.

5. Trageți concluzii despre dependența perioadei și frecvenței oscilațiilor unui pendul de arc de masa și rigiditatea arcului.

__________________________________________________________________________________________________

Munca de laborator nr. 4

Studiul dependenței perioadei și frecvenței oscilațiilor libere ale unui pendul al firului de lungimea firului

Obiectiv: aflați cum perioada și frecvențele oscilațiilor libere ale unui pendul cu filament depind de lungimea acestuia.

Echipament:un trepied cu ambreiaj și picior, o minge de aproximativ 130 cm lungime cu un fir atașat la acesta, un cronometru.

Norme de siguranță. Citiți regulile cu atenție și semnați că sunteți de acord să le respectați.

Prudență! Nu ar trebui să existe obiecte străine pe masă. Utilizați dispozitivele numai în scopul propus. Manipularea dură a dispozitivelor le va face să cadă. În același timp, puteți obține o vătămare mecanică, vânătăi, scoateți dispozitivele din starea de funcționare.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. _______________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Ce vibrații se numesc libere? ___________________________

________________________________________________________________

2. Ce este un pendul cu filament? ___________________________

________________________________________________________________

3. Perioada de oscilație este ___________________________________________

________________________________________________________________

4. Frecvența vibrațiilor este ___________________________________________

5. Perioada și frecvența sunt valori _______________________, deoarece produsele lor sunt egale cu ___________________.

6. În ce unități din sistemul C se măsoară:

perioada [ T] =

frecvență [ν] \u003d

7. Pendulul cu fir a făcut 36 de oscilații complete în 1,2 minute. Găsiți perioada și frecvența pendulului.

Dat: B Soluție:

t \u003d 1,2 min \u003d T =

N = 36

T - ?, ν - ?

Progres

1. Așezați un trepied pe marginea mesei.

2. Fixați șirul pendulului pe piciorul trepiedului folosind o bucată de radieră sau hârtie groasă.

3. Pentru primul experiment, selectați o lungime a firului de 5 - 8 cm și deviați bila din poziția de echilibru cu o amplitudine mică (1 - 2 cm) și eliberați.

4. Măsurați intervalul de timp t , în timpul căruia pendulul va face 25 - 30 de oscilații complete ( N ).

5. Înregistrați rezultatele măsurătorilor în tabel

6. Efectuați încă 4 experimente în același mod ca primul, cu lungimea pendulului L crește la limită.

(De exemplu: 2) 20 - 25 cm, 3) 45 - 50 cm, 4) 80 - 85 cm, 5) 125 - 130 cm).

7. Pentru fiecare experiment, calculați perioada de oscilație și notați-o în tabel.

T 1 = T 4 =

T 2 = T 5 =

T 3 =

8
. Pentru fiecare experiment, calculați valoarea frecvenței vibrațiilor sau

și notează-l în tabel.

9. Analizează rezultatele înregistrate în tabel și răspunde la întrebări.

a) Ați crescut sau ați scăzut lungimea pendulului dacă perioada de oscilație a scăzut de la 0,3 s la 0,1 s?

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) A crescut sau a scăzut lungimea pendulului dacă frecvența de oscilație a scăzut de la 5 Hz la 3 Hz

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 5.

Studiul fenomenului de inducție electromagnetică

Obiectiv: studiați fenomenul inducției electromagnetice.

Echipament:miliammetru, bobină-bobină, magnet în formă de arc sau bandă, sursă de alimentare, bobină cu miez de fier dintr-un electromagnet pliabil, reostat, cheie, fire de conectare.

Norme de siguranță. Citiți regulile cu atenție și semnați că sunteți de acord să le respectați.

Prudență! Protejați aparatele de cădere. Evitați sarcinile extreme pe instrumentele de măsurare. Când efectuați experimente cu câmpuri magnetice, scoateți ceasul și scoateți telefonul mobil.

________________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Inducţie camp magnetic - aceasta este ______________________________________

caracteristică câmpului magnetic.

2. Notați formula modulul vectorului de inducție magnetică.

B \u003d __________________.

Unitatea de măsură a inducției magnetice în sistemul C: LA  =  

3. Ce este fluxul magnetic? _________________________________________

_________________________________________________________________

4. De ce depinde fluxul magnetic? ____________________________________

_________________________________________________________________

5. Care este fenomenul inducției electromagnetice? _________________

_________________________________________________________________

6. Cine a descoperit fenomenul inducției electromagnetice și de ce această descoperire este clasificată ca fiind cea mai mare? ______________________________________

__________________________________________________________________

Progres

1. Conectați bobina la clemele de miliammetru.

2. Introduceți unul dintre polii magnetului în bobină, apoi opriți magnetul pentru câteva secunde. Notați dacă a apărut un curent de inducție în bobină: a) în timpul mișcării magnetului față de bobină; b) în timpul opririi sale.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Înregistrați dacă fluxul sa schimbatF pătrunderea bobinei: a) în timpul mișcării magnetului; b) în timpul opririi sale.

4. Formulați în ce condiție a apărut un curent de inducție în bobină.

5 . Introduceți unul dintre polii magnetului în bobină și apoi îndepărtați cu aceeași viteză. (Reglați viteza astfel încât indicatorul să devieze la jumătate din valoarea completă a scalei.)

________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Repetați experimentul, dar cu o viteză mai mare a magnetului.

a) Notați direcția curentului de inducție. ______________

_______________________________________________________________

b) Notați care va fi modulul curent de inducție. __________________

_________________________________________________________________

7. Scrieți cum afectează viteza de mișcare a magnetului:

a) Prin cantitatea de modificare a fluxului magnetic .__________________________

__________________________________________________________________

b) Pe modulul de curent de inducție. ____________________________________

__________________________________________________________________

8. Formulați modul în care modulul curentului de inducție depinde de rata de schimbare a fluxului magnetic.

_________________________________________________________________

9. Asamblați setarea pentru experimentul de desen.

1 - bobină-bobină

2 - bobină

10. Verificați dacă există1 curent de inducție la: a) închiderea și deschiderea circuitului în care este inclusă bobina2 ; b) care curge prin2 curent continuu; c) schimbarea puterii curente cu un reostat.

________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Notați în care dintre următoarele cazuri: a) s-a schimbat fluxul magnetic prin bobină1 ; b) a existat un curent de inducție în bobină1 .

Ieșire:

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 6

Observarea spectrelor continue și de linie

emițător

Obiectiv:observarea unui spectru continuu folosind plăci de sticlă cu margini teșite și un spectru de emisie de linie utilizând un spectroscop cu două tuburi.

Echipament:aparate de proiecție, tuburi spectrale de spectroscop cu două tuburi cu hidrogen, neon sau heliu, inductor de înaltă tensiune, sursă de alimentare (aceste dispozitive sunt comune pentru întreaga clasă), placă de sticlă cu margini teșite (emise fiecăruia)

Descrierea dispozitivului.

Prudență! Electricitate! Asigurați-vă că izolația conductoarelor este intactă. Evitați sarcinile extreme pe instrumentele de măsurare.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. ______________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Spectroscopul a fost proiectat în 1815 de un fizician german

________________________________________________________

2. Lumina vizibilă este undele electromagnetice de frecvență:

de la _________________ Hz la __________________ Hz.

3. Ce corpuri emit un spectru continuu?

1. ______________________________________________________________

2. ______________________________________________________________

3. ______________________________________________________________

4. Care este spectrul gazelor luminoase cu densitate mică?

________________________________________________________________

5. Formulați legea lui H. Kirchhoff: _________________________________

_______________________________________________________________

Progres

1. Așezați placa orizontal în fața ochiului. Observați o bandă verticală ușoară pe ecran prin margini formând un unghi de 45 ° - imaginea fantei glisante a dispozitivului de proiecție.

2. Selectați culorile primare ale spectrului continuu obținut și înregistrați-le în secvența observată.

________________________________________________________________

3. Repetați experimentul, uitându-vă la bandă prin unghiul de 60 °. Înregistrați diferențele ca spectre.

________________________________________________________________

4. Observați spectrele de linie de hidrogen, heliu sau neon vizionând tuburi spectrale luminoase cu un spectroscop.

Notați ce rânduri au fost văzute.

__________________________________________________________________

Ieșire: ____________________________________________________________

__________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 7

Studiul fisiunii nucleare în uraniu

urmăriți fotografiile

Obiectiv: pentru a verifica validitatea legii conservării impulsului folosind exemplul fisiunii uraniului.

Echipament: fotografie a urmelor de particule încărcate formate într-o emulsie fotografică în timpul fisiunii unui nucleu atomic de uraniu sub acțiunea unui neutron, o riglă de măsurare.

Notă: figura prezintă o fotografie a diviziunii nucleului unui atom de uraniu sub acțiunea unui neuron în două fragmente (nucleul era la punctulg ). Urmele arată că fragmentele nucleului atomului de uraniu s-au împrăștiat în direcții opuse (ruptura din pista stângă se explică prin coliziunea fragmentului cu nucleul unuia dintre atomii emulsiei). Cu cât energia particulelor este mai mare, cu atât este mai mare lungimea pistei. Grosimea pistei este cu atât mai mare, cu cât sarcina particulei este mai mare și viteza acesteia este mai mică.

Exersează sarcini și întrebări

1. Formulați legea conservării impulsului. ___________________________

__________________________________________________________________

2. Explica sens fizic ecuații:

__________________________________________________________________

3. De ce reacția de fisiune a uraniului merge odată cu eliberarea de energie mediu inconjurator? _______________________________________________

_______________________________________________________________

4. Folosind orice reacție ca exemplu, explicați care sunt legile conservării sarcinii și a numărului de masă. _________________________________

_________________________________________________________________

5. Găsiți elementul necunoscut în tabelul periodic, format din următoarea reacție de dezintegrare β:

__________________________________________________________________

6. Care este principiul de acțiune al unei emulsii fotografice?

______________________________________________________________

Progres

1. Uită-te la fotografie și găsește urmele de fragmente.

2. Măsurați lungimea pistei fragmentelor cu o riglă milimetrică și comparați-le.

3. Folosind legea conservării impulsului, explicați de ce fragmentele formate în timpul fisiunii nucleului atomului de uraniu au zburat în direcții opuse. _____________________________________

_________________________________________________________________

4. Sarcinile și energia fragmentelor sunt aceleași? _____________________________

__________________________________________________________________

5. După ce criterii puteți judeca acest lucru? ________________________

__________________________________________________________________

6. Una dintre posibilele reacții ale fisiunii uraniului poate fi scrisă simbolic după cum urmează:

unde z x – nucleul unui atom al unuia dintre elementele chimice.

Folosind legea conservării sarcinii și tabelul din D.I. Mendeleev, determină ce fel de element este.

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Ieșire: ______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 8

Studierea urmelor de particule încărcate gata

fotografii

Obiectiv:explica natura miscarii particulelor incarcate.

Echipament:fotografii ale urmelor de particule încărcate obținute într-o cameră Wilson, o cameră cu bule și o emulsie fotografică.

Exersează sarcini și întrebări

1. Ce metode de studiu a particulelor încărcate cunoașteți? _____________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Care este principiul camerei Wilson? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Care este avantajul unei camere cu bule față de o cameră Wilson? În ce sunt diferite aceste dispozitive? _________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Care sunt asemănările dintre metoda fotoemulsie și fotografie?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Formulați regula mâinii stângi pentru determinarea direcției forței care acționează asupra unei sarcini într-un câmp magnetic. ____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Figura prezintă urmele unei particule dintr-o cameră Wilson plasată într-un câmp magnetic. Vectorul este direcționat din plan. Determinați semnul sarcinii particulelor.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Progres

1. Care fotografii vi s-au prezentat (Fig. 1, 2, 3) prezintă urmele particulelor care se mișcă într-un câmp magnetic? Justificați răspunsul.

______________________________________________________________________________________________________

Figura: 1

__________________________________

2. Luați în considerare o fotografie a urmelor de particule alfa care se mișcă în camera Wilson (Fig. 1).

a) În ce direcție s-au deplasat particulele alfa?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) De ce lungimile urmelor particulelor alfa sunt aproximativ aceleași?

______________________________________________________________________________________________________

Figura: 3

__________________________________

c) De ce grosimea urmelor particulelor α crește ușor până la sfârșitul mișcării? _________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Figura 2 prezintă o fotografie a urmelor de particule alfa într-o cameră Wilson într-un câmp magnetic. Răspunde la următoarele întrebări.

a) În ce direcție s-au deplasat particulele? _____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Cum a fost direcționat vectorul de inducție magnetică? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) De ce s-au schimbat raza de curbură și grosimea urmelor pe măsură ce particulele α s-au deplasat? _______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Figura 3 prezintă o fotografie a unei piste de electroni într-o cameră cu bule într-un câmp magnetic. Răspunde la următoarele întrebări.

a) De ce pista electronilor are o formă spirală? _____________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) În ce direcție se mișca electronul? __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) Cum a fost direcționat vectorul de inducție magnetică? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

d) Care ar putea fi motivul pentru care pista electronului din Figura 3 este mult mai lungă decât pista particulelor α din Figura 2? _______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Ieșire: _________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 9

Măsurarea radiațiilor naturale de fond

dozimetru

Obiectiv:dobândirea de abilități practice în utilizarea unui dozimetru de uz casnic pentru a măsura radiația de fond.

Echipament:dozimetru de uz casnic, instrucțiuni de utilizare.

Norme de siguranță. Citiți cu atenție regulile de utilizare a dozimetrului și semnați că sunteți de acord să le urmați. Prudență! Protejați dispozitivul de cădere.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. _______________________ (_ semnatura studentului)

Notă:dozimetre de uz casnic sunt proiectate pentru monitorizarea operațională individuală a situației radiațiilor de către populație și permit o estimare aproximativă a ratei echivalente a dozei de radiații. Majoritatea dozimetrelor moderne măsoară rata dozei de radiații în microsieverturi pe oră (μSv / h), dar o altă unitate este încă utilizată pe scară largă - micro-roentgen pe oră (μR / h). Raportul dintre ele este după cum urmează: 1 μSv / h \u003d 100 μR / h. Valoarea medie a dozei echivalente de radiații absorbite datorită radiației naturale de fond este de aproximativ 2mSv pe an.

Exersează sarcini și întrebări

1. Doza absorbită de radiație este __________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Formula dozei absorbite:

r de: ________________________________

___________________________________

3. Unități de doză absorbite: \u003d

4. Doza echivalentă H este determinată de formula:

unde: ________________________________

___________________________________

5. Unitatea de măsură pentru doza echivalentă este ____________________

6. De câte ori va scădea numărul inițial de nuclee radioactive într-un timp egal cu timpul de înjumătățire? ______________________________________

Progres

1. Studiați cu atenție instrucțiunile pentru lucrul cu dozimetrul și determinați:

care este procedura de pregătire pentru muncă;

ce feluri radiații ionizante el măsoară;

în ce unități dispozitivul înregistrează rata dozei de radiații;

care este durata ciclului de măsurare;

care sunt limitele erorii absolute de măsurare;

care este procedura de monitorizare și înlocuire a sursei interne de alimentare;

care este locația și scopul comenzilor pentru funcționarea dispozitivului.

2. Efectuați o inspecție externă a dispozitivului și testați-l.

3. Asigurați-vă că dozimetrul este în stare de funcționare.

4. Pregătiți dispozitivul pentru măsurarea ratei dozei de radiații.

5. Măsurați nivelul de radiație de fundal de 8 - 10 ori, înregistrând de fiecare dată citirea dozimetrului.

6. Calculați radiația medie de fond.

________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Calculați ce doză de radiații ionizante va primi o persoană pe parcursul anului dacă valoarea medie a radiației de fond nu se modifică pe tot parcursul anului. Comparați-l cu o valoare sigură pentru sănătatea umană.

________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Comparați valoarea medie de fond obținută cu fondul de radiație naturală luat ca normă - 0,15 μSv / h.

Faceți o concluzie _________________________________________________

_______________________________________________________________

________________________________________________________________

Fizica este știința naturii. Ca subiect școlar, ocupă un loc special, deoarece, împreună cu informațiile cognitive despre lumea din jurul nostru, dezvoltă gândirea logică, formează o viziune materialistă asupra lumii, creează o imagine holistică a universului și are o funcție educativă.

Rolul fizicii de clasa a VII-a în formarea personalității, indiferent de profesia aleasă de o persoană, este enorm și continuă să crească. În multe țări, fizica ca disciplină a început să fie introdusă în programele universităților umanitare. Cunoașterea profundă a fizicii este o garanție a succesului în orice profesie.

Stăpânirea fizicii este cea mai eficientă prin activitate. Achiziționarea (consolidarea) cunoștințelor în fizică în clasa a VII-a este facilitată de:

1) decizie de fizic sarcini de diferite tipuri;
2) analiza evenimentelor zilnice din punctul de vedere al fizicii.

Prezent reshebnik despre fizică pentru clasa a 7-a la manualul autorilor L.A. Isachenkova, Yu.D. Leshchinsky 2011 anul publicării oferă oportunități ample într-un astfel de tip de activitate, cum ar fi rezolvarea problemelor, prezentarea problemelor de calcul, experimentale, probleme cu alegerea răspunsurilor și probleme cu condiții neterminate.

Fiecare tip de sarcină are o anumită sarcină metodologică. Asa de, sarcini cu condiții neterminate invitați elevul să devină coautor al problemei, să completeze starea și să rezolve problema în conformitate cu nivelul lor de formare. Acest tip de problemă dezvoltă activ creativitatea elevilor. Problemele-întrebările dezvoltă gândireaînvățați-l pe elev să vadă fenomenele fizice în viața de zi cu zi.

Aplicațiile conțin informații importante atât pentru rezolvarea problemelor date în manual, cât și pentru rezolvarea sarcinilor de zi cu zi de natură casnică. În plus, analiza datelor de referință dezvoltă gândirea, ajută la stabilirea relației dintre proprietățile substanțelor, vă permite să comparați scalele mărimilor fizice, caracteristicile dispozitivelor și mașinilor.

Scopul principal al acestui manual este acela de a-l învăța pe cititor să dobândească în mod independent cunoștințe, prin rezolvarea problemelor de diferite tipuri, să aprofundeze înțelegerea fenomenelor și proceselor fizice, să stăpânească legile și regularitățile care leagă mărimile fizice.

Vă dorim succes pe calea dificilă a învățării fizicii.

LUCRU DE LABORATOR nr. 5

DETERMINAREA MOMENTELOR DE INERȚIE A ORGANISMELOR UNEI FORME ARBITRARE

1 Scopul muncii

Determinarea momentului de inerție al pendulelor matematice și fizice.

2 Lista dispozitivelor și accesoriilor

Un set experimental pentru determinarea momentelor de inerție a pendulelor matematice și fizice, o riglă.

1-pendul fizic,

2-pendul matematic,

Atașare pe 4 locuri,

5-vertical,

6-bază,

3 Partea teoretică

Un punct material suspendat pe un fir inextensibil fără greutate se numește pendul matematic. Perioada de oscilație a unui pendul matematic este determinată de formula:

unde l - lungimea firului.

Pendulul fizic se numește solid, capabil să vibreze în jurul unei axe fixe care nu coincide cu centrul său de inerție. Oscilațiile pendulurilor matematice și fizice apar sub acțiunea unei forțe cvasi-elastice, care este una dintre componentele gravitației.

Lungimea redusă a unui pendul fizic este lungimea unui astfel de pendul matematic, în care perioada de oscilație coincide cu perioada de oscilație a pendulului fizic.

Momentul de inerție al unui corp este o măsură a inerției în timpul mișcării de rotație. Magnitudinea sa depinde de distribuția masei corpului față de axa de rotație.

Momentul de inerție al unui pendul matematic este calculat prin formula:

unde m - masa pendulului matematic, l - lungimea pendulului matematic.

Momentul de inerție al unui pendul fizic este calculat prin formula:

4 Rezultate ale experimentului

Determinarea momentelor de inerție a pendulelor matematice și fizice

T m , din	g, m / s 2	Eu m , kgm 2

m f , kg	T f , din	Eu f , kgm 2	Eu, kgm 2

Δ t = 0,001 s

Δ g = 0,05 m / s 2

Δ π = 0,005

Δ m = 0,0005 kg

Δ l = 0,005 m

Eu f \u003d 0,324 ± 0,007 kg  m 2 ε \u003d 2,104%

Determinarea momentului de inerție al unui pendul fizic în funcție de distribuția masei

						Eu f , kgm 2	Eu f , kgm 2

Eu f 1 \u003d 0,422 ± 0,008 kg  m 2

Eu f 2 \u003d 0,279 ± 0,007 kg  m 2

Eu f 3 \u003d 0,187 ± 0,005 kg  m 2

Eu f 4 \u003d 0,110 ± 0,004 kg  m 2

Eu f5 \u003d 0,060 ± 0,003 kg  m 2

Ieșire:

În lucrările mele de laborator, am învățat cum să calculez momentul de inerție al unui pendul matematic și al unui pendul fizic, care se află într-o oarecare dependență neliniară de distanța dintre punctul de suspensie și centrul de greutate.

Ați descărcat acest document de pe pagina grupului de studiu ZI-17, FIRT, USATU http:// www. zi-17. nm. ru Sperăm că vă va ajuta în învățare. Arhiva este actualizată constant și puteți găsi oricând ceva util pe site. Dacă ați folosit orice material de pe site-ul nostru, nu ignorați cartea de oaspeți. Acolo puteți lăsa autorilor oricând cuvinte de recunoștință și urări.

Lucrări de laborator nr

Mișcarea unui corp într-un cerc sub influența gravitației și elasticității.

Obiectiv:verificați validitatea celei de-a doua legi a lui Newton pentru mișcarea unui corp într-un cerc sub acțiunea mai multor.

1) greutate, 2) fir, 3) trepied cu cuplare și inel, 4) foaie de hârtie, 5) bandă de măsurare, 6) ceas cu mâna a doua.

Justificare teoretică

Setare experimentala constă dintr-o greutate legată pe un șir de inelul trepiedului (Fig. 1). O foaie de hârtie este așezată pe masă sub pendul, pe care este desenat un cerc cu o rază de 10 cm. DESPRE cercul se află pe verticală sub punctul de suspensie LA pendul. Când încărcătura se deplasează de-a lungul cercului prezentat pe foaie, firul descrie suprafață conică... Prin urmare, un astfel de pendul este numit conic.

Să proiectăm (1) pe axele X și Y.

(X), (2)

(Y), (3)

unde este unghiul format de fir cu verticala.

Să exprimăm din ultima ecuație

și înlocuiți-l în ecuația (2). Atunci

Dacă perioada de circulație T pendulul într-un cerc de rază K este cunoscut din datele experimentale, atunci

perioada de circulație poate fi determinată prin măsurarea timpului t , pentru care pendulul se angajează N revoluții:

După cum se vede în Figura 1,

, (7)

Fig. 1

Fig. 2

unde h \u003d OK - distanța față de punctul de suspensie LA spre centrul cercului DESPRE .

Luând în considerare formulele (5) - (7), egalitatea (4) poate fi reprezentată ca

. (8)

Formula (8) este o consecință directă a celei de-a doua legi a lui Newton. Astfel, prima modalitate de a verifica validitatea celei de-a doua legi a lui Newton se reduce la o verificare experimentală a identității părților stângi și drepte ale egalității (8).

Forța conferă accelerării centripete pendulului

Luând în considerare formulele (5) și (6), a doua lege a lui Newton are forma

. (9)

Forta F măsurată cu un dinamometru. Pendulul este tras din poziția de echilibru cu o distanță egală cu raza cercului R , și luați citirile dinamometrului (Fig. 2) Greutatea sarcinii m ar trebui să fie cunoscut.

În consecință, un alt mod de a verifica validitatea celei de-a doua legi a lui Newton se reduce la o verificare experimentală a identității părților stângi și drepte ale egalității (9).

ordinea de lucru

Asamblați configurația experimentală (vezi Fig. 1), alegând o lungime a pendulului de aproximativ 50 cm.

Pe o bucată de hârtie, desenați un cerc cu o rază R \u003d 10 cm

Poziționați foaia de hârtie astfel încât centrul cercului să fie sub punctul de suspendare verticală a pendulului.

Măsurați distanța h între punctul de suspendare LA iar centrul cercului DESPRE bandă de centimetru.

h \u003d

5. Deplasați pendulul conic de-a lungul cercului trasat la o viteză constantă. Măsurați timpul t , în timpul căruia pendulul acționează N \u003d 10 spire.

t =

6. Calculați accelerația centripetă a sarcinii

calculati

Ieșire.

Lucrări de laborator nr. 2

Testul de drept al lui Boyle-Marriott

Obiectiv: verificați experimental legea Boyle-Mariotte comparând parametrii gazului în două stări termodinamice.

Echipamente, instrumente de măsurare: 1) instrument pentru studiu legile gazelor, 2) un barometru (unul pe clasă), 3) un suport de laborator, 4) o fâșie de hârtie milimetrică 300 * 10 mm, 5) o bandă de măsurare.

Justificare teoretică

Legea lui Boyle - Mariotte definește relația dintre presiunea și volumul unui gaz cu o masă dată la o temperatură constantă a gazului. Pentru a vă asigura că această lege sau egalitate este adevărată

(1)

doar măsoară presiuneap 1 , p 2 gazul și volumul acestuiaV 1 , V 2 în starea inițială și, respectiv, finală. O creștere a preciziei verificării legii se realizează prin scăderea produsului din ambele părți ale egalității (1). Atunci formula (1) va avea forma

(2)

(3)

Dispozitivul pentru studierea legilor gazelor este format din două tuburi de sticlă de 1 și 2 lungimi de 50 cm, conectate între ele printr-un furtun de cauciuc lung de 3 1 m, plăci cu cleme 4 de 300 * 50 * 8 mm și un dop 5 (Fig. 1, a). O bandă de hârtie milimetrică este atașată la placa 4 între tuburile de sticlă. Tubul 2 este îndepărtat de la baza dispozitivului, coborât și fixat în piciorul trepiedului 6. Furtunul de cauciuc este umplut cu apă. Presiunea atmosferică este măsurată de un barometru în mm Hg. Artă.

La fixarea tubului mobil poziția de plecare (Fig. 1, b) volumul cilindric de gaz într-un tub staționar 1 poate fi găsit prin formulă

, (4)

unde S - secțiunea transversală a tubului 1u

Presiunea inițială a gazului, exprimată în mm Hg. Art., Constă din presiunea atmosferică și presiunea unei coloane de apă cu o înălțime în tubul 2:

mmHg. (cinci).

unde este diferența nivelurilor de apă din tuburi (în mm). Formula (5) ia în considerare faptul că densitatea apei este de 13,6 ori mai mică decât densitatea mercurului.

Când tubul 2 este ridicat și fixat în poziția sa finală (Fig. 1, c), volumul de gaz din tubul 1 scade:

(6)

unde este lungimea coloanei de aer din tubul fix 1.

Presiunea finală a gazului se găsește prin formulă

mm rt. Artă. (7)

Înlocuirea parametrilor inițiali și finali ai gazului în formula (3) face posibilă reprezentarea legii Boyle-Mariotte sub forma

(8)

Astfel, verificarea validității legii Boyle - Mariotte se reduce la o verificare experimentală a identității părților stânga Л 8 și П 8 dreapta a egalității (8).

Comandă de lucru

7. Măsurați diferența de niveluri a apei în tuburi.

Ridicați tubul mobil 2 și mai sus și fixați-l (vezi Fig. 1, c).

Repetați măsurarea lungimii coloanei de aer din tubul 1 și a diferenței de niveluri a apei din tuburi. Înregistrați-vă măsurătorile.

10. Măsurați presiunea atmosferică cu un barometru.

11. Calculați partea stângă a egalității (8).

Calculați partea dreaptă a egalității (8).

13. Verificați îndeplinirea egalității (8)

IEȘIRE:

Munca de laborator nr. 4

Studiu de conectare a conductorului mixt

Obiectiv : studiați experimental caracteristicile unei conexiuni mixte de conductori.

Echipamente, instrumente de măsurare: 1) sursă de alimentare, 2) cheie, 3) reostat, 4) ampermetru, 5) voltmetru, 6) fire de conectare, 7) trei rezistențe de sârmă cu rezistențe de 1 Ohm, 2 Ohm și 4 Ohm.

Justificare teoretică

Multe circuite electrice utilizează o conexiune mixtă de conductori, care este o combinație de conexiuni în serie și paralele. Cea mai simplă conexiune mixtă de rezistențe = 1 ohm, \u003d 2 ohm, \u003d 4 ohm.

a) Rezistoarele R 2 și R 3 sunt conectate în paralel, deci rezistența dintre punctele 2 și 3

b) În plus, cu o conexiune paralelă, curentul total care curge în nodul 2 este egal cu suma curenților care curg din acesta.

c) Având în vedere că rezistențaR 1 și o rezistență echivalentă sunt conectate în serie.

, (3)

și rezistența totală a circuitului între punctele 1 și 3.

.(4)

Circuitul electric pentru studierea caracteristicilor conexiunii mixte a conductoarelor constă dintr-o sursă de alimentare 1, la care sunt conectate un reostat 3, un ampermetru 4 și o conexiune mixtă de trei rezistențe de sârmă R 1, R 2 și R 3 printr-un comutator 2. Un voltmetru 5 măsoară tensiunea între diferite perechi de puncte din circuit. Diagrama circuitului electric este prezentată în Figura 3. Măsurătorile ulterioare ale curentului și tensiunii din circuitul electric vor permite verificarea relațiilor (1) - (4).

Măsurători de curentEucare curge prin rezistorR1, iar egalitatea potențialelor pe acesta vă permite să determinați rezistența și să o comparați cu o valoare dată.

. (5)

Rezistența poate fi găsită din legea lui Ohm prin măsurarea diferenței de potențial cu un voltmetru:

.(6)

Acest rezultat poate fi comparat cu valoarea obținută din formula (1). Validitatea formulei (3) este verificată printr-o măsurare suplimentară utilizând un voltmetru de tensiune (între punctele 1 și 3).

Această măsurare vă va permite, de asemenea, să estimați rezistența (între punctele 1 și 3).

.(7)

Valorile experimentale ale rezistențelor obținute prin formulele (5) - (7) trebuie să satisfacă relația 9;) pentru o conexiune dată mixtă de conductori.

Comandă de lucru

Asamblați circuitul electric

3. Înregistrați măsurarea curentă.

4. Conectați un voltmetru la punctele 1 și 2 și măsurați tensiunea dintre aceste puncte.

5. Notați măsurarea tensiunii

6. Calculați rezistența.

7. Înregistrați măsurarea rezistenței \u003d și comparați-o cu rezistența rezistorului \u003d 1 ohm

8. Conectați un voltmetru la punctele 2 și 3 și măsurați tensiunile dintre aceste puncte

verificați validitatea formulelor (3) și (4).

Ohm

Ieșire:

Am studiat experimental caracteristicile unei conexiuni cu conductor mixt.

Sa verificam:

Sarcină suplimentară.Asigurați-vă că atunci când conductorii sunt conectați în paralel, egalitatea este adevărată:

Ohm

2 curs.

Lucrări de laborator nr

Studiul fenomenului de inducție electromagnetică

Obiectiv: pentru a demonstra experimental regula lui Lenz, care determină direcția curentului în inducția electromagnetică.

Echipamente, instrumente de măsurare: 1) magnet în formă de arc, 2) bobină-bobină, 3) miliammetru, 4) magnet cu bandă.

Justificare teoretică

Conform legii inducției electromagnetice (sau legii Faraday-Maxwell), EMF al inducției electromagnetice E eu într-o buclă închisă este numeric egal și opus în semn cu rata de schimbare a fluxului magnetic F prin suprafața mărginită de acest contur.

E i \u003d - Ф '

Pentru a determina semnul EMF de inducție (și, în consecință, direcția curentului de inducție) în buclă, această direcție este comparată cu direcția selectată a bypass-ului buclei.

Direcția curentului de inducție (precum și magnitudinea EMF de inducție) este considerată pozitivă dacă coincide cu direcția selectată a bypass-ului buclei și este considerată negativă dacă este opusă direcției selectate a bypass-ului buclei. Să folosim legea Faraday - Maxwell pentru a determina direcția curentului de inducție într-o buclă circulară de sârmă cu o zonă S 0 ... Să presupunem că în momentul inițial al timpului t 1 =0 inducția câmpului magnetic în zona buclei este zero. Următorul moment din timp t 2 = bucla se deplasează în zona câmpului magnetic, a cărui inducție este direcționată perpendicular pe planul buclei spre noi (Fig. 1 b)

Pentru direcția de parcurgere a conturului, alegem direcția în sensul acelor de ceasornic. Conform regulii cardanului, vectorul zonei de contur va fi direcționat de la noi perpendicular pe zona de contur.

Fluxul magnetic care pătrunde în buclă la poziția inițială a buclei este zero (\u003d 0):

Flux magnetic la poziția finală a bobinei

Modificarea fluxului magnetic pe unitate de timp

Aceasta înseamnă că EMF de inducție, conform formulei (1), va fi pozitiv:

E i \u003d

Aceasta înseamnă că curentul de inducție din circuit va fi direcționat în sensul acelor de ceasornic. În consecință, conform regulii generale pentru curenții buclelor, autoinducția pe axa unei astfel de bucle va fi îndreptată împotriva inducției câmpului magnetic extern.

Conform regulii lui Lenz, curentul de inducție din circuit are o astfel de direcție încât fluxul magnetic creat de acesta prin suprafața delimitată de circuit împiedică schimbarea fluxului magnetic care a provocat acest curent.

Curentul de inducție este, de asemenea, observat atunci când câmpul magnetic extern este amplificat în planul buclei, fără a-l muta. De exemplu, atunci când un magnet de bandă se deplasează într-o buclă, câmpul magnetic extern și fluxul magnetic care îl pătrunde cresc.

Direcția de traversare a buclei

F 1

F 2

ξ i

(semn)

(ex.)

IN ABSENTA

B 1 S 0

B 2 S 0

- (B 2 –B 1) S 0<0

15 mA

Comandă de lucru

1. Conectați bobina - uterul 2 (vezi Fig. 3) la bornele miliammetrului.

2. Introduceți polul nord al magnetului arcuit în bobină de-a lungul axei sale. În experimentele ulterioare, mutați polii magnetului pe aceeași parte a bobinei, a cărei poziție nu se schimbă.

Verificați conformitatea rezultatelor testului cu Tabelul 1.

3. Scoateți polul nord al magnetului arcuit din bobină. Prezentați rezultatele experimentului în tabel.

Direcția de traversare a bucleimăsurați indicele de refracție al sticlei utilizând o placă plan-paralelă.

Echipamente, instrumente de măsurare:1) o placă plan-paralelă cu muchii teșite, 2) o riglă de măsurare, 3) pătratul unui elev.

Justificare teoretică

Metoda de măsurare a indicelui de refracție utilizând o placă plan-paralelă se bazează pe faptul că o rază care trece printr-o placă plan-paralelă o lasă paralelă cu direcția de incidență.

Conform legii refracției, indicele de refracție al mediului este

Pentru a calcula și pe o foaie de hârtie, două linii drepte paralele AB și CD sunt trasate la o distanță de 5-10 mm una de cealaltă și o placă de sticlă este așezată pe ele astfel încât marginile sale paralele să fie perpendiculare pe aceste linii. Cu această dispunere a plăcii, liniile drepte paralele nu se mișcă (Fig. 1, a).

Așezați ochiul la nivelul mesei și, urmând liniile drepte AB și CD prin sticlă, rotiți placa în sens invers acelor de ceasornic în jurul axei verticale (Fig. 1, b). Rotația se efectuează până când fasciculul QC pare a fi o extensie a BM și MQ.

Pentru a procesa rezultatele măsurătorii, trageți contururile plăcii cu un creion și scoateți-le din hârtie. Prin punctul M, o perpendiculară O 1 O 2 este trasată de marginile paralele ale plăcii și o linie dreaptă MF.

Apoi, segmente egale ME 1 \u003d ML 1 sunt așezate pe liniile drepte BM și MF, iar perpendicularele L 1 L 2 și E 1 E 2 sunt coborâte folosind un pătrat de la punctele E 1 și L 1 până la linia O 1 O 2. Din triunghiuri dreptunghiulare L

a) orientați mai întâi marginile paralele ale plăcii perpendiculare pe AB și CD. Asigurați-vă că liniile paralele nu se mișcă.

b) amplasați ochiul la nivelul mesei și, urmând liniile AB și CD prin sticlă, rotiți placa în sens invers acelor de ceasornic în jurul axei verticale până când fasciculul QC pare a fi o continuare a BM și MQ.

2. Desenați conturul înregistrării cu un creion, apoi scoateți-l din hârtie.

3. Prin punctul M (vezi Fig. 1, b), trasați o perpendiculară О 1 О 2 către marginile paralele ale plăcii și linia МF (continuare МQ) folosind un pătrat.

4. Centrul în punctul M, trasați un cerc de rază arbitrară, marcați punctele L 1 și E 1 pe liniile BM și MF (ME 1 \u003d ML 1)

5. Folosind un pătrat, coborâți perpendicularele din punctele L 1 și E 1 până la linia O 1 O 2.

6. Măsurați lungimea segmentelor L 1 L 2 și E 1 E 2 cu o riglă.

7. Calculați indicele de refracție al sticlei folosind ecuația 2.