Laboratoriniai darbai mechanikoje 1 kursas. Laboratoriniai darbai
PRATARMĖ
Leidinyje pateikiamos fizikos laboratorinių darbų atlikimo gairės. Kiekvieno kūrinio aprašymas susideda iš šių dalių: kūrinio pavadinimas; Tikslas; instrumentai ir priedai; tiriami modeliai; pastabų atlikimo instrukcijos; rezultatų apdorojimo užduotis; Kontroliniai klausimai.
Pasiruošimo darbui užduotis
Ruošdamasis darbui studentas privalo:
1) išstudijuokite pareigybės aprašymą ir apgalvokite atsakymus į saugumo klausimus;
2) pasiruošti įvadinė pranešimo dalis: titulinis lapas, darbo pavadinimas, darbo tikslas, laboratorijos įrengimo aprašymas (schema arba eskizas) ir trumpas tiriamų modelių aprašymas;
3) parengti stebėjimo protokolą.
Stebėjimo protokole nurodoma: darbo pavadinimas; lenteles, kurios pildomos darbo metu; informacija apie mokinį (vardas, pavardė, grupės numeris). Lentelių formą studentas kuria savarankiškai.
Stebėjimo protokolas ir laboratorijos ataskaita tvarkingai nupieštas vienoje A4 formato popieriaus pusėje.
1) titulinis lapas;
2) įvadinė dalis: darbo pavadinimas, darbo paskirtis, instrumentai ir priedai, metodinių nurodymų dalies „tyrimų modeliai“ santrauka;
3) skaičiavimo dalis pagal „rezultato apdorojimo užduotį“;
4) išvados iš darbo.
Skaičiavimai turi būti išsamūs ir pateikti su reikiamomis pastabomis. Skaičiavimo rezultatai, jei patogu, apibendrinami lentelėje. Piešiniai ir grafikai daromi pieštuku ant milimetrinio popieriaus.
DARBAS 1.1. KŪNŲ JUDĖJIMO DISSIPATYVIOJE TERPĖJE TYRIMAS
Prietaisai ir priedai: indas su tiriamuoju skysčiu; rutuliukai, kurių tankis didesnis nei skysčio tankis; Chronometras; mastelio juosta.
Darbo tikslas: ištirti kūno judėjimą vienodame jėgos lauke esant aplinkos pasipriešinimui ir nustatyti terpės vidinės trinties (klampumo) koeficientą.
Tiriami modeliai
Kūno judėjimas klampiame skystyje. Gana mažą kietą rutulį, krentantį į klampų skystį, veikia trys jėgos (1 pav.):
1) gravitacija mg = 4 3 r 3 πρ g, kur r yra rutulio spindulys; ρ – jo tankis;
2) Archimedo plūdrumo jėga F a = 4 3 r 3 πρ c g, čia ρ c – skysčio tankis;
3) vidutinio pasipriešinimo jėga (Stokso jėga)
Fc = 6 πη rv, |
čia η – skysčio klampos koeficientas; v – rutulio kritimo greitis.
Formulė (1.1) taikoma kietam rutuliui, judančiam vienalyčiame skystyje mažu greičiu, jei atstumas iki skysčio ribų yra žymiai didesnis už rutulio skersmenį. Rezultato jėga
F = 4 3 r 3 π(ρ−ρc ) g −6 πηrv .
Kai ρ > ρ c, pradiniame judėjimo etape, kai greitis v mažas, rutulys kris su pagreičiu. Pasiekus tam tikrą greitį v ∞, kuriam esant gaunamas
jėga tampa lygi nuliui, rutulio judėjimas tampa tolygus. Tolygaus judėjimo greitis nustatomas pagal sąlygą F = 0, kuri suteikia v ∞:
v∞ = |
2 r 2 g |
ρ − ρc |
|
Greičio v(t) priklausomybė nuo laiko visose judėjimo stadijose apibūdinama išraiška
v (t ) = v ∞ (1 − e − t τ ), |
kuri gaunama integravus rutulio judėjimo lygtį ir pakeitus pradines sąlygas. Laikas τ, per kurį kūnas galėjo pasiekti nejudantį greitį v ∞, judėdamas tolygiai pagreitindamas pagreičiu, lygiu pradiniam
vadinamas atsipalaidavimo laiku (žr. 2 pav.). Eksperimentiškai nustatę vienodo rutulio kritimo pastovųjį greitį v ∞, galime rasti skysčio klampos koeficientą
η = |
2r 2 (ρ − ρ c )g |
η = |
(1 − |
|||||
3 π Dv∞ |
||||||||
9v∞ |
||||||||
kur D yra rutulio skersmuo, m = π 6 ρ D 3 yra jo masė.
Klampumo koeficientas η yra skaitiniu būdu lygus trinties jėgai tarp gretimų skysčio ar dujų sluoksnių, kurių sluoksnių sąlyčio plotas yra vienetas ir vienetinis greičio gradientas statmena sluoksniams kryptimi. Klampumo vienetas yra 1 Pa s = 1 N s/m2.
Energijos nuostoliai išsklaidytoje sistemoje. Pastovioje būsenoje judėjimas
Šiuo atveju trinties jėga ir gravitacijos jėga (atsižvelgiant į Archimedo jėgą) yra lygios viena kitai ir gravitacijos darbas visiškai virsta šiluma, atsiranda energijos išsklaidymas. Energijos išsklaidymo greitis (galios praradimas) pastovioje būsenoje
rasti kaip P ∞ = F 0 v ∞ , kur F 0 = m a 0 = m v ∞ / τ ; Taigi
P ∞ = m v ∞ 2 / τ .
Pastabų atlikimo instrukcijos
Kūnas, kurio judėjimas tiriamas, yra žinomo skersmens plieno rutulys (ρ = 7,9,10–3 kg/cm3), o terpė – klampūs skysčiai (įvairios alyvos). Cilindrinis indas su skale yra pripildytas skysčiu, ant kurio skirtinguose lygiuose pažymėti du skersiniai ženklai. Išmatavus rutulio kritimo laiką taku ∆ l nuo vienos žymos iki kitos, randamas jo vidutinis greitis. Rasta reikšmė yra pastovi greičio v ∞ reikšmė, jei atstumas nuo viršutinės žymės iki skysčio lygio viršija šiame darbe atliktą atsipalaidavimo kelią l τ = v ∞ τ / 2.
1. Stebėjimo protokole užrašykite rutulio skersmenį, tiriamo skysčio tankį ir rutulio medžiagos tankį. Apskaičiuokite rutulio masę ir įrašykite rezultatą į stebėjimo protokolą. Paruoškite 5 kamuoliukus matavimams.
2. Pakaitomis nuleisdami rutulius į skystį per įleidimo vamzdį nuliniu pradiniu greičiu, išmatuokite laiką chronometru t kiekvieno kamuolio perdavimas
atstumai ∆ l tarp žymių inde. Įveskite rezultatus į lentelę.
3. Išmatuokite atstumą ∆ l tarp žymių. Įrašykite rezultatą į stebėjimo protokolą.
Rezultatų apdorojimo užduotis
1. Atsipalaidavimo laiko nustatymas. Naudodamiesi gautais duomenimis, apskaičiuokite kiekvieno rutulio greitį v. Apskaičiuokite pradinį pagreitį pagal formulę a 0 = g (1 – ρ c / ρ ).
Vieno iš rutuliukų (bet kurio) įvertinkite atsipalaidavimo laiką τ = v ∞ / a 0 . Naudodami (1.2) formulę nubraižykite priklausomybę v (t) laiko intervalui 0< t < 4τ через интервал 0.1 τ . Проанализировать, является ли движение шарика установившимся к моменту прохождения им первой метки, для чего оценить путь релаксации по формуле l τ = v ∞ τ .
2. Energijos išsklaidymo įvertinimas. Apskaičiuokite rutulio trinties nuostolių galią esant pastovaus judėjimo būsenai, remdamiesi stebėjimo rezultatais apie judėjimą, kurio atsipalaidavimo laikas buvo nustatytas.
3. Vidinės trinties koeficiento nustatymas . Remdamiesi kiekvieno rutulio judėjimo greičiu, nustatykite vidinės trinties koeficientą (η ) skysčiai. Apskaičiuokite vidutinę ir pasitikėjimo paklaidą∆η .
Kontroliniai klausimai
1. Kokios medijos vadinamos skleidžiančiomis?
2. Užrašykite kūno judėjimo sklaidančioje terpėje lygtį.
3. Kas vadinamas atsipalaidavimo laiku ir nuo kokių kūno bei aplinkos parametrų jis priklauso?
4. Kaip keičiasi atsipalaidavimo laikas, pasikeitus terpės tankiui?
DARBAS 2.1. OBERBEKO SVYRUOKĖS INERCIJOS MOMENTO NUSTATYMAS
Prietaisai ir priedai: Oberbeko švytuoklė, svarmenų rinkinys, chronometras, svarstyklių liniuotė.
Darbo tikslas: ištirti sukimosi judėjimo ant kryžiaus formos Oberbeko švytuoklės dėsnius, nustatyti švytuoklės inercijos momentą ir trinties jėgų momentą.
Oberbeko švytuoklė yra stalinis įtaisas (1 pav.). Trys
laikikliai: viršutinis 2, vidurinis 3, apatinis 4. Visų laikiklių padėtis vertikaliame stove yra griežtai fiksuota. Prie viršutinio kronšteino 2 pritvirtintas blokas 5, skirtas pakeisti sriegio 6 judėjimo kryptį, ant kurio pakabinama apkrova 8. Bloko 5 sukimas atliekamas guolio mazgoje 9, todėl galima sumažinti trintis. Prie vidurinio laikiklio 3 pritvirtintas elektromagnetas 14, kuris, naudojant frikcinę sankabą, įjungus įtampą, išlaiko sistemą su apkrovomis stacionarią. Tame pačiame laikiklyje yra guolio mazgas 10, kurio ašyje vienoje pusėje pritvirtintas dviejų greičių skriemulys 13 (turi įtaisą sriegiui 6 tvirtinti). Kitame ašies gale yra kryžius, susidedantis iš keturių metalinių strypų, ant kurių kas 10 mm uždedami ženklai ir pritvirtinti įduboje 12 stačiu kampu vienas kito atžvilgiu. Ant kiekvieno strypo II svareliai gali būti laisvai judinami ir tvirtinami, todėl galima laipsniškai keisti švytuoklės kryžiaus inercijos momentus.
Fotoelektrinis jutiklis 15 yra sumontuotas ant apatinio laikiklio 4, kuris generuoja elektrinį signalą į chronometrą 16, kad užbaigtų laiko intervalų skaičiavimą. Prie to paties laikiklio pritvirtintas guminis amortizatorius 17, į kurį sustojus atsitrenkia krovinys.
Švytuoklėje yra 18 mm liniuote, kuria nustatoma svarmenų pradinė ir galutinė padėtis.
Instaliacija leidžia eksperimentiškai patikrinti pagrindinį sukamojo judėjimo dinamikos dėsnį M = I ε. Šiame darbe naudojama švytuoklė – sūpynės
vik, kuriam suteikta kryžminė forma (2 pav.). Masės m f apkrovos gali judėti išilgai keturių tarpusavyje statmenų strypų. Ant bendrosios ašies yra skriemulys, aplink jį suvyniotas sriegis, permestas per papildomą bloką, prie jo galo pririštas svarelių rinkinys m i. Veikiant krintančios apkrovos m i
sriegis išsivynioja ir tolygiai pagreitina smagratį. Sistemos judėjimas apibūdinamas tokiomis lygtimis:
mi a = mig – T1 ; |
|
(T 1 – T 2) r 1 – M tr 0 = I 1ε 1, |
|
T 2r 2 – M tr = I 2ε 2; |
čia a – pagreitis, kuriuo nuleidžiama apkrova; I 1 – papildomo bloko, kurio spindulys r 1, inercijos momentas; Mtr 0 – trinties jėgų momentas papildomo bloko ašyje; I 2 – bendras kryžiaus su apkrova, dviejų pakopų skriemulio ir kryželio koto inercijos momentas; Mtr – trinties jėgų skriemulio ašyje momentas; r 2 – skriemulio, ant kurio suvyniotas sriegis, spindulys (r 1 = 21 mm, r 2 = 42 mm); ε 1, ε 2 – bloko kampiniai pagreičiai ir
atitinkamai skriemulį. Atsižvelgdami į tai, kad ε i = a /r i , iš (2.1) gauname |
|
I 2 = (M – M tr)/ε 2 = (r 2 – M tr)r 2 /a, |
|
čia M – skriemulį veikiančių jėgų momentas. |
|
Jei papildomo bloko masė yra daug mažesnė už m i, tada mažam |
|
lyginant su g reikšmėmis a, išraiška (2.2) įgauna formą |
|
I 2 = (r 2 –M tr)r 2 /a. |
|
Jei atsižvelgsime į jėgų, trinties momentus, veikiančius tik skriemulį, tada lygtis |
|
Santykis (2.2) bus parašytas formoje |
|
I 2 = r 2 /a. |
|
kur a galima rasti iš išraiškos S = ties 2 /2. |
|
Įrenginyje matuojamas kelio ilgis S ir apkrovų nuleidimo laikas t. Nuo |
|
Kadangi trinties jėgų momentas nežinomas, norint rasti I 2, patartina eksperimentuoti |
|
nuodugniai ištirti M priklausomybę nuo ε 2, t.y. |
|
M = I ε 2 + M tr . |
|
Įvairias ε 2 reikšmes suteikia svorių rinkinys m i, pakabintas ant sriegio.
Taigi, gavus M tiesinės priklausomybės nuo ε 2 eksperimentinius taškus, naudojant (2.3) galima rasti ir I 2, ir M tr reikšmę. I 2 ir Mtr nustatomi naudojant tiesinės regresijos formules (mažiausių kvadratų metodas).
Pastabų atlikimo instrukcijos
1. Ant keturių tarpusavyje statmenų skersinių strypų uždėkite svarmenis vienodais atstumais nuo strypų galų.
Pagrindo padėtį sureguliuokite naudodami reguliavimo atramas, naudodami sriegį su pagrindiniu svoriu kaip svamzdelį (svoriai turi judėti lygiagrečiai milimetro liniuotei, nusileisti į fotosensoriaus darbinio lango vidurį).
3. Sukdami kryžių prieš laikrodžio rodyklę, perkelkite pagrindinę apkrovą į viršutinę padėtį, apvyniodami sriegį ant didesnio spindulio disko.
4. Paspauskite „POWER“ mygtuką, esantį chronometro priekiniame skydelyje (turi užsidegti fotosensoriaus lemputės ir skaitmeniniai chronometro indikatoriai, taip pat turi veikti elektromagnetinė sankaba) ir pritvirtinkite skersinį.
V duota pozicija.
5. Paspauskite mygtuką „RESET“ ir įsitikinkite, kad indikatoriai yra nustatyti į nulį.
6. Paspauskite mygtuką „START“ (pagrindinis svoris pradeda judėti) ir, laikydami jį nuspaustą, įsitikinkite, kad elektromagnetas yra išjungtas, skersinis atsuktuvas pradeda vyniotis, chronometras skaičiuoja laiką, o šiuo metu pagrindinis svoris. kerta optinę fotosensoriaus ašį, laikas sustoja. Laiko skaičiavimui sustojus, grąžinkite mygtuką „START“.
V pradinė padėtis. Tokiu atveju elektromagnetinė sankaba turėtų veikti ir sulėtinti skersinį.
7. Kai paspausite mygtuką „START“, pakelkite svorį į viršutinę padėtį, apvyniodami siūlą ant didesnio spindulio disko. Grąžinkite mygtuką „START“ į pradinę padėtį ir užrašykite liniuotės skalės reikšmę h 1, priešais kurį yra apatinis pagrindinio kraštas
th krovinys. Fotosensoriaus optinės ašies padėtis atitinka reikšmę h 0 = 495 mm liniuotės skalėje. Iš naujo nustatykite chronometro indikatorius paspausdami mygtuką RESET.
8. Vadovaudamiesi 6 dalyje pateiktomis instrukcijomis, suskaičiuokite krovinio nuleidimo laiką. Įrašykite rezultatus į lentelę.
9. Matavimai pagal pastraipas. Atlikite 7 ir 8 3 kartus.
10. Prie pagrindinės apkrovos pridėjus papildomų, kiekvienai pakabinamų krovinių masės vertei matuoti 3 kartus S ir t: S = h 0 – h 1.
11. Matavimai pagal pastraipas. Atlikite 8..10, suvyniodami siūlą ant mažesnio spindulio disko.
12. Sukurkite lentelės tipą patys.
Rezultatų apdorojimo užduotys
Iš (2.3) lygties, naudodami mažiausių kvadratų metodą (LSM), nustatykite
I 2 ir M tr.
a) Norėdami tai padaryti, naudodami (2.4) ir (2.5) formules visoms m i ir I 2 reikšmėms apskaičiuokite M k ir ε 2 k reikšmes (iš viso 18 reikšmių porų);
b) palyginę tiesinę priklausomybę Y = aX + b ir (2.3) lygtį, gauname
X = ε 2, Y = M, a = I 2, b = M tr.
Naudodami normalias tiesinės regresijos formules randame , ∆ a ir , ∆ b esant nurodytai pasitikėjimo tikimybei.
Naudodami tiesinės priklausomybės parametrus, rastus naudojant mažiausius kvadratus, sudarykite M priklausomybės nuo ε 2 grafiką. Grafike nubraižykite taškus (ε 2 i , M i ) (i =1..18).
Kontroliniai klausimai
1. Apibrėžkite kampinį greitį ir kampinį pagreitį.
2. Apibrėžkite ir paaiškinkite taško, sudėtinio ir kietojo kūnų inercijos momento fizinę reikšmę.
3. Parašykite sukamojo judėjimo dinamikos lygtį. Paveiksle nurodykite į lygtį įtrauktų vektorinių dydžių kryptis.
4. Kurios švytuoklės dalies inercijos momentas yra eksperimentiškai nustatytas šiame darbe?
5. Išveskite formulę švytuoklės inercijos momentui apskaičiuoti.
6. Kaip pasikeis kampinio pagreičio priklausomybės nuo jėgos momento forma, jei manysime, kad trinties momento nėra? Nubrėžkite abi priklausomybes
ε = f(M) grafike.
DARBAS 3.1. INERCIJOS MOMENTO NUSTATYMAS ATWOOD MAŠINOSE
Prietaisai ir priedai: Atwood mašina, svarmenų rinkinys, chronometras, svarstyklių liniuotė.
Darbo tikslas: Sukamųjų ir transliacinių judesių tyrimas Atwood staklėmis, bloko inercijos momento ir trinties jėgų momento bloko ašyje nustatymas.
Instaliacijos aprašymas ir tiriami modeliai
Atwood mašina (1 pav.) yra stalinis įrenginys. Ant pagrindo 2 vertikalaus stulpo 1 yra trys laikikliai: apatinis 3, vidurinis 4 ir viršutinis 5. Ant viršutinio laikiklio 5 pritvirtintas blokas su riedėjimo guoliu, per kurį mestas sriegis su apkrova 6. Viršutiniame laikiklyje yra elektromagnetas 7, kuris, naudodamas frikcinę sankabą, Suteikdamas jam įtampą, išlaiko sistemą su apkrovomis nejudančią. Foto jutiklis 8 yra sumontuotas ant vidurinio laikiklio 4, jūs
duodamas elektrinį signalą tolygiai pagreitinto prekių judėjimo laiko skaičiavimo pabaigoje. Ant vidurinio laikiklio yra ženklas, kuris sutampa su fotosensoriaus optine ašimi. Apatinis laikiklis yra platforma su guma
(Visi darbai su mechanika)
Mechanika
Nr. 1. Fiziniai matavimai ir jų paklaidų skaičiavimas
Susipažinimas su kai kuriais fizikinių matavimų metodais ir matavimo paklaidų skaičiavimu taisyklingos formos kieto kūno tankio nustatymo pavyzdžiu.
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 2. Oberbeko švytuoklės inercijos momento, jėgos momento ir kampinio pagreičio nustatymas
Nustatyti smagračio inercijos momentą (kryžius su svarmenimis); nustatyti inercijos momento priklausomybę nuo masių pasiskirstymo sukimosi ašies atžvilgiu; nustatyti jėgos momentą, dėl kurio smagratis sukasi; nustatyti atitinkamas kampinių pagreičių vertes.
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 3. Kūnų inercijos momentų nustatymas naudojant trifilarinę pakabą ir Steinerio teoremos patikrinimas
Kai kurių kūnų inercijos momentų nustatymas sukimo virpesių metodu, naudojant trifilarinę pakabą; Steinerio teoremos patikrinimas.
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 5. „Kulkos“ greičio nustatymas balistiniu metodu, naudojant unifilinę pakabą
„Kulkos“ skrydžio greičio nustatymas naudojant sukimo balistinę švytuoklę ir absoliučiai neelastinio smūgio reiškinį, remiantis kampinio momento išsaugojimo dėsniu
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 6. Visuotinės švytuoklės judėjimo dėsnių tyrimas
Universalios švytuoklės gravitacinio pagreičio, sumažinto ilgio, svorio centro padėties ir inercijos momentų nustatymas.
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 9. Maksvelo švytuoklė. Kūnų inercijos momento nustatymas ir energijos tvermės dėsnio patikrinimas
Patikrinkite energijos tvermės dėsnį mechanikoje; nustatyti švytuoklės inercijos momentą.
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 11. Tiesinio tolygiai pagreitinto kūnų judėjimo Atwood mašinoje tyrimas
Laisvo kritimo pagreičio nustatymas. Apkrovų judėjimo „efektyviosios“ pasipriešinimo jėgos momento nustatymas
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 12. Oberbeko švytuoklės sukimosi judėjimo tyrimas
Kieto kūno sukimosi aplink fiksuotą ašį dinamikos pagrindinės lygties eksperimentinis patikrinimas. Oberbeko švytuoklės inercijos momentų nustatymas įvairiose apkrovų padėtyse. Apkrovų judėjimo „efektyviosios“ pasipriešinimo jėgos momento nustatymas.
parsisiųstiElektra
.jpg){kind=icon}
Nr. 1. Elektrostatinio lauko tyrimas modeliavimo metodu
Plokščių ir cilindrinių kondensatorių elektrostatinių laukų paveikslo sudarymas naudojant ekvipotencialų paviršių ir lauko linijas; eksperimentinių įtampos verčių tarp vienos iš kondensatoriaus plokščių ir ekvipotencialių paviršių palyginimas su jo teorinėmis vertėmis.
parsisiųsti .jpg){kind=icon}
Nr. 3. Apibendrinto Omo dėsnio tyrimas ir elektrovaros jėgos matavimas kompensavimo metodu
Potencialų skirtumo grandinės, kurioje yra EML, priklausomybės nuo srovės stiprumo tyrimas; šio skyriaus EML ir impedanso apskaičiavimas.
parsisiųstiMagnetizmas
.jpg){kind=icon}
Nr. 2. Kintamosios srovės Ohmo įstatymo tikrinimas
Nustatyti ritės ominę ir indukcinę varžą bei kondensatoriaus talpinę varžą; Patikrinkite Ohmo dėsnį kintamajai srovei su skirtingais grandinės elementais
parsisiųstiSvyravimai ir bangos
Optika
.jpg){kind=icon}
Nr. 3. Šviesos bangos ilgio nustatymas naudojant difrakcinę gardelę
Susipažinimas su skaidria difrakcine gardele, nustatant šviesos šaltinio (kaitrinės lempos) spektro bangos ilgius.
parsisiųstiKvantinė fizika
.jpg){kind=icon}
Nr. 1. Juodojo kūno dėsnių išbandymas
Priklausomybių tyrimas: absoliučiai juodo kūno energijos šviesumo spektrinis tankis nuo temperatūros krosnyje; įtampa ant termoporos nuo temperatūros krosnies viduje naudojant termoporą.
Medžiaga apie skyrių „Mechanika ir molekulinė fizika“ (1 semestras) 1 kurso studentams (1 semestras) AVTI, IRE, IET, IEE, InEI (IB)
Medžiaga rubrikoje „Elektra ir magnetizmas“ (2 semestras) 1 kurso studentams (2 semestras) AVTI, IRE, IET, IEE, InEI (IB)
Medžiaga rubrikoje „Optika ir atominė fizika“ (3 semestras) 2 kurso studentams (3 semestras) AVTI, IRE, IET, IEE ir 3 kurso (5 semestras) InEI (IB)
Medžiagos 4 semestras
Bendrojo fizikos kurso laboratorinių darbų sąrašas
Mechanika ir molekulinė fizika
1. Fizinių matavimų klaidos. Cilindro tūrio matavimas.
2. Medžiagos tankio ir cilindro bei žiedo inercijos momentų nustatymas.
3. Rutulių susidūrimo išsaugojimo dėsnių tyrimas.
4. Impulso tvermės dėsnio tyrimas.
5. Kulkos greičio nustatymas fizikinės švytuoklės metodu.
6. Vidutinės grunto pasipriešinimo jėgos nustatymas ir neelastinio krovinio ir polio susidūrimo tyrimas naudojant polių kalimo modelį.
7. Standaus kūno sukamojo judėjimo dinamikos tyrimas ir Oberbeko švytuoklės inercijos momento nustatymas.
8. Maksvelo švytuoklės plokštuminio judėjimo dinamikos tyrimas.
9. Smagračio inercijos momento nustatymas.
10. Vamzdžio inercijos momento nustatymas ir Šteinerio teoremos tyrimas.
11. Transliacinio ir sukamojo judesio dinamikos tyrimas naudojant Atwood įrenginį.
12. Plokščios fizinės švytuoklės inercijos momento nustatymas.
13. Konkrečios kristalizacijos šilumos ir entropijos pokyčio nustatymas alavo lydinio aušinimo metu.
14. Oro molinės masės nustatymas.
15. Dujų šiluminių pajėgumų Cp/Cv santykio nustatymas.
16. Oro molekulių vidutinio laisvojo kelio ir efektyviojo skersmens nustatymas.
17. Skysčio vidinės trinties koeficiento nustatymas Stokso metodu.
Elektra ir magnetizmas
1. Elektrinio lauko tyrimas naudojant elektrolitinę vonią.
2. Kondensatoriaus elektrinės talpos nustatymas balistiniu galvanometru.
3. Įtampos svarstyklės.
4. Bendraašio kabelio ir lygiagrečiojo kondensatoriaus talpos nustatymas.
5. Skysčių dielektrinių savybių tyrimas.
6 Skysto dielektriko dielektrinės konstantos nustatymas.
7. Elektrovaros jėgos tyrimas kompensavimo metodu.
8 Magnetinio lauko indukcijos nustatymas matavimo generatoriumi.
9. Ričių sistemos induktyvumo matavimas.
10. Pereinamųjų procesų grandinėje su induktyvumu tyrimas.
11. Abipusės induktyvumo matavimas.
12. Geležies įmagnetinimo kreivės tyrimas Stoletovo metodu.
13. Susipažinimas su osciloskopu ir histerezės kilpos tyrimas.
14. Elektrono savitojo krūvio nustatymas magnetroniniu metodu.
Banginė ir kvantinė optika
1. Šviesos bangos ilgio matavimas naudojant Frenelio biprizmą.
2. Šviesos bangos ilgio nustatymas Niutono žiedo metodu.
3. Šviesos bangos ilgio nustatymas naudojant difrakcinę gardelę.
4. Difrakcijos lygiagrečiuose spinduliuose tyrimas.
5. Spektrinio įtaiso tiesinės dispersijos tyrimas.
6. Fraunhoferio difrakcijos viename ir dviejuose plyšiuose tyrimas.
7. Eksperimentinis Malu dėsnio patikrinimas.
8. Tiesinės emisijos spektrų tyrimas.
9 Lazerio spinduliuotės savybių tyrimas.
10 Atomų sužadinimo potencialo nustatymas Frank ir Hertz metodu.
11. Silicio juostos tarpo nustatymas remiantis raudona vidinio fotoelektrinio efekto riba.
12 Fotoelektrinio efekto raudonosios ribos ir elektrono iš metalo darbo funkcijos nustatymas.
13. Lempos kaitinamojo siūlo temperatūros matavimas naudojant optinį pirometrą.
Vizualinė fizika suteikia mokytojui galimybę rasti įdomiausius ir efektyviausius mokymo metodus, todėl užsiėmimai tampa įdomesni ir intensyvesni.
Pagrindinis vizualinės fizikos privalumas – galimybė pademonstruoti fizikinius reiškinius iš platesnės perspektyvos ir visapusiškai juos tirti. Kiekvienas darbas apima daug mokomosios medžiagos, įskaitant ir iš skirtingų fizikos šakų. Tai suteikia plačias galimybes tarpdisciplininiams ryšiams užtvirtinti, apibendrinti ir sisteminti teorines žinias.
Interaktyvus fizikos darbas turėtų būti atliekamas pamokose seminaro forma aiškinant naują medžiagą arba baigiant tam tikros temos studijas. Kitas variantas – darbus atlikti ne pamokų metu, pasirenkamosiose, individualiose pamokose.
Virtuali fizika(arba fizika internete) yra nauja unikali kryptis švietimo sistemoje. Ne paslaptis, kad 90% informacijos į mūsų smegenis patenka per regos nervą. Ir nenuostabu, kad kol žmogus pats nepamatys, tol jis negalės aiškiai suprasti tam tikrų fizinių reiškinių prigimties. Todėl mokymosi procesas turi būti paremtas vaizdine medžiaga. Ir tiesiog nuostabu, kai gali ne tik pamatyti statinį vaizdą, vaizduojantį bet kokį fizinį reiškinį, bet ir pažvelgti į šį reiškinį judantį. Šis šaltinis leidžia mokytojams lengvai ir ramiai aiškiai parodyti ne tik pagrindinių fizikos dėsnių veikimą, bet ir padės atlikti internetinius laboratorinius fizikos darbus daugumoje bendrojo ugdymo programos skyrių. Taigi, pavyzdžiui, kaip galite žodžiais paaiškinti pn sandūros veikimo principą? Tik vaikui parodžius šio proceso animaciją, jam iškart viskas tampa aišku. Arba galite aiškiai pademonstruoti elektronų perdavimo procesą, kai stiklas trinasi ant šilko, ir po to vaikui kils mažiau klausimų apie šio reiškinio prigimtį. Be to, vaizdinės priemonės apima beveik visas fizikos dalis. Pavyzdžiui, norite paaiškinti mechaniką? Prašau, čia yra animacijos, rodančios antrąjį Niutono dėsnį, judesio išsaugojimo dėsnį kūnams susidūrus, kūnų judėjimą apskritime, veikiant gravitacijai ir elastingumui ir kt. Jei norite studijuoti optikos skyrių, nieko negali būti lengviau! Aiškiai parodyti šviesos bangos ilgio matavimo naudojant difrakcinę gardelę eksperimentai, nuolatinės ir linijinės emisijos spektrų stebėjimas, šviesos trukdžių ir difrakcijos stebėjimas bei daugelis kitų eksperimentų. O kaip su elektra? Ir šiam skyriui suteikiama nemažai vaizdinių priemonių, pavyzdžiui, yra Eksperimentai, skirti ištirti Omo dėsnį pilnai grandinei, mišrių laidininkų jungčių tyrimams, elektromagnetinei indukcijai ir kt.
Taigi mokymosi procesas nuo „privalomos užduoties“, prie kurios visi esame įpratę, pavirs žaidimu. Vaikui bus įdomu ir smagu žiūrėti į fizinių reiškinių animacijas, o tai ne tik supaprastins, bet ir pagreitins mokymosi procesą. Be kita ko, vaikui gali būti suteikta net daugiau informacijos, nei jis galėtų gauti įprastoje ugdymo formoje. Be to, daugelis animacijų gali visiškai pakeisti tam tikras laboratoriniai instrumentai, todėl jis idealiai tinka daugeliui kaimo mokyklų, kur, deja, ne visada yra net Brown elektrometras. Ką galiu pasakyti, daugelio įrenginių nėra net įprastose didžiųjų miestų mokyklose. Galbūt tokias vaizdines priemones įtraukę į privalomojo ugdymo programą, baigę mokyklą sulauksime fizikos susidomėjimo žmonių, kurie ilgainiui taps jaunais mokslininkais, kurių dalis galės padaryti didelių atradimų! Taip atgims didžiųjų šalies mokslininkų mokslo era ir mūsų šalis vėl, kaip sovietmečiu, kurs unikalias, savo laiką lenkiančias technologijas. Todėl manau, kad būtina kuo labiau populiarinti tokius išteklius, apie juos informuoti ne tik mokytojus, bet ir pačius moksleivius, nes daugeliui jų bus įdomu mokytis. fizikiniai reiškiniai ne tik pamokose mokykloje, bet ir laisvalaikiu namuose, o ši svetainė jiems suteikia tokią galimybę! Fizika internete tai įdomu, mokoma, vaizdinga ir lengvai prieinama!
