ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ПО ЗАЩИТЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ.

Лабораторная работа № 6. Изучение средней силы сопротивления грунта и изучение неупругого соударения груза и сваи на модели копра.

6.1.1. Сформулировать II закон Ньютона.
6.1.2. Сформулировать закон сохранения импульса системы тел.
6.1.3. Сформулировать закон сохранения механической энергии.
6.1.4. Дать определение потенциальных (консервативных) и непотенци¬альных (неконсервативных, или диссипативных) сил.
6.1.5. Какая система называется замкнутой? Привести примеры систем, которые можно считать замкнутыми.
6.2.1. Почему для расчёта скорости системы груз-свая после их неупругого соударения можно применить закон сохранения импульса? Вы¬вести формулу (4) описания.
6.2.2. Изменяется ли в работе механическая энергия? Если изменяется, то на каком этапе опыта?
6.2.3. От чего зависит сила сопротивления грунта? Вывести формулу (10) описания.
6.2.4. Получить формулу для расстояния, пройденного системой груз-свая после неупругого соударения до остановки. Силу сопротивления грунта, массу и начальную скорость груза и спаи считать известными.
6.2.5. Рассчитать энергию деформации при неупругом соударении груза и сваи по результатам эксперимента.
6.2.6. По результатам измерении рассчитать величину внутренних сил, описывающих взаимодействие груза и сваи в момент удара груза о сваю.
6.3.1. Как измеряется расстояние, пройденное сваей и грузом до остановки? Зачем делается серия опытов? Какова погрешность этого расстояния? От чего они зависит?
6.3.2. Чем на модели копра определяется сила сопротивления грунта?
6.3.3. Вывести формулу для расчета погрешности силы сопротивления грунта.
6.4.1. Тело совершает свободное падение с высоты без начальной скорости. На какой высоте кинетическая энергия будет равна потенциальной.
6.4.2. Шар падает с высоты на неупругую плиту и отскакивает от нее на высоту . Найти долю механической энергии системы, перешедшей во внутреннюю при ударе.
6.4.3. Пуля массой летящая горизонтально со скоростью ударяется о деревянную доску толщиной и пробивает ее, вылетая со скоростью. Какой минимальной толщины должна быть доска, чтобы пуля в ней застряла?
6.4.4. Пуля массой летящая горизонтально со скоростью ударяется в висящий на нити длиной шар массой и застревает в нем. На какую высоту поднимется шар после соударения?

Лабораторная работа № 7. Изучение динамики вращательного движения твердого тела и определение момента инерции маятника Обербек

7.1.1. Записать основное уравнение динамики вращательного движения.
7.1.2. Записать основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела.
7.1.3. Дать определение момента инерции тела относительно оси. Физический смысл этой величины.
7.1.4. Дать определение момента силы относительно оси.
7.1.5. Дать определения кинематических величин, описывающих вращательное движение твёрдого тела. Выразить их связь с величинами, характеризующими поступательное движение.
7.1.6. Что такое равновесие? Какие виды равновесия вам известны?
7.2.1. Обозначить на рисунке внутренние и внешние силы для рассматриваемой системы тел. Какие из них влияют на угловую скорость вращения маятника? Как направлены векторы моментов таких сил относительно оси вращения маятника?
7.2.2. Какая сила создает вращающий момент? Найти модуль и направление вектора.
7.2.3. Записать основное уравнение динамики вращательного движения применительно к маятнику.
7.2.4. Вывести формулу для расчёта момента инерции маятника.
7.2.5. Почему в опытах с различными шкивами и время движения груза разное?
7.3.1. Что такое маятник Обербека?
7.3.2. Зачем в работе измеряется время движения груза до удара о пол? Какова точность этих измерений?
7.3.3. Как в работе можно изменить вращающий момент?
7.3.4. Как в работе изменяется момент инерции системы? Когда он максимален?
7.3.5. Как найти положение грузов, соответствующее безразличному равновесию маятника Обербека, и зачем его нужно находить? Изменятся ли результаты измерений, если это положение грузов не будет установлено?
7.3.6. Вывести формулу для расчёта погрешности момента инерции маятника.
7.4.1. Найти отношение угловых ускорений маятника Обербека при различных положениях грузов на спицах (на концах и в середине).
7.4.2. Записать основное уравнение динамики вращательного движения маятника Обербека с учётом трения на оси маятника. Считая момент силы трения постоянным, а момент инерции маятника известным, найти зависимость высоты и скорости груза от времени
7.4.3. Маятник Обербека, момент инерции , приводится во вращение грузом массы , который начинает своё движение с высоты над по¬лом. Используя закон изменения механической энергии, найти угловую скорость маятника и скорость груза в момент касания грузом пола. Трение не учитывать.
7.4.4. Сколько оборотов сделает маятник до касания грузом пола в условиях предыдущей задачи. Радиус шкива, на который намотана нить, равен.
7.5.1. Объяснить опыт со скамьёй Жуковского. Как изменяется момент инерции системы в процессе эксперимента?

Лабораторная работа № 8. Изучение динамики плоского движения Маятника Максвелла.

8.1.1. Что такое плоское движение?
8.1.2. Что такое момент инерции тела относительно оси?
8.1.3. Что такое центр масс тела?
8.1.4. Чему равна кинетическая энергия твердого тела при плоском движении? Сформулировать теорему Кёнига.
8.1.5. Сформулировать закон сохранения механической энергии.
8.1.6. Что такое тензор инерции?
8.1.7. Записать основное уравнение динамики вращательного движения.
8.2.1. Записать основное уравнение динамики вращательного движения для маятника Максвелла относительно оси симметрии (через центр масс).
8.2.2. Можно ли применить закон сохранения механической энергии при рассмотрении плоского движения маятника Максвелла?
8.2.3. Найти скорость центра масс маятника в нижнем положении, если маятник движется с некоторой высоты (из состояния покоя).
8.2.4. Как теоретически рассчитать момент инерции маятника Максвелла?
8.2.5. Вывести формулу для расчёта момента инерции маятника по данным эксперимента.
8.3.1. Как устроен маятник Максвелла?
8.3.2. Как измеряется время движения маятника и с какой точностью?
8.3.3. Как найти положение центра масс твёрдого тела?
8.3.4. Вывести формулу для расчёта погрешности и
8.3.5. Что означает неравенство?
8.4.1. Как найти полную скорость произвольной точки твердого тела при его плоском движении?
8.4.2. Найти силу натяжения нити в момент, когда маятник изменяет на¬правление своего поступательного движения (в момент удара в нижней точке).
8.4.3. Колесо, масса которого, радиус, а момент инерции относительно оси симметрии, скатывается без начальной скорости по наклонной плоскости с высоты. Найти скорость центра колеса в конце плоскости.
8.4.4. На однородный цилиндр радиуса намотали нить, закрепили конец нити на потолке и отпустили цилиндр. Найти зависимость скорости оси цилиндра от времени.

Лабораторная работа № 15. Определение отношения теплоемкостей газов.

15.1.1. Дать определение теплоёмкости тела, удельной и молярной теплоёмкости вещества.
15.1.2. Что такое идеальный газ?
15.1.3. Какой процесс называется адиабатическим?
15.1.4. Написать уравнение Пуассона для адиабатного процесса и выражение для коэффициента Пуассона через молярные теплоёмкости при постоянном объёме и постоянном давлении.
15.1.5. Чему равен коэффициент Пуассона для идеальных одно-, двух- и многоатомных газов?
15.1.6. Что такое степень свободы?
15.1.7. Что такое внутренняя энергия?
15.1.8. Что такое количество теплоты?
15.1.9. От чего зависит внутренняя энергия идеального газа?
15.1.10. Сформулировать I начало термодинамики. Записать его для изо¬термического, изобарического, изохорического и адиабатического процессов.
15.1.11. Что такое обратимый процесс?
15.2.1. Записать уравнение Пуассона в координатах.
15.2.2. От чего зависит молярная теплоемкость идеального газа?
15.2.3. Почему теплоемкость газа при постоянном объеме меньше теплоемкости при постоянном давлении?
15.2.4. Как удельная теплоёмкость связана с молярной теплоёмкостью?
15.2.5. Провести сравнение адиабатического и изотермического процессов с молекулярно-кинетической точки зрения.
15.2.6. Записать уравнения изотермического, изохорического, изобарического и адиабатического процесса идеального газа.
15.2.7. Построить графики изотермического, изохорического, изобарического и адиабатического процесса идеального газа в координатах
15.2.8. Как изменяется температура идеального газа при адиабатическом расширении? При адиабатическом сжатии?
15.2.9. Как изменяется внутренняя энергия данной массы идеального газа при адиабатических процессах расширения и сжатия .
15.2.10. Вывести расчетную формулу для коэффициента Пуассона.
15.2.11. Какая величина измеряется в данной работе? Как она связана с молекулярными теплоемкостями газа?