1. Механика

Все установки находятся в помещении 416.
Все работы из подраздела обычно находятся на одном лабораторном столе и выполнение двух работ из одного подраздела обсуждаются отдельно, так как это не всегда возможно.

Раздел "Механика" cожержит четыре подраздела:

  1. Кинематика и динамика.
  2. Механика вращательного движения.
  3. Механические колебания.
  4. Волны и звук.

11-01. Закон Гука.

В данной работе Вы изучите упругое растяжение нескольких пружин под действием силы тяжести. Проведёте серию экспериментов для нахождения коэффициента жёсткости этих пружин. В ходе эксперимента увидите влияние массы пружины на растяжение и как его можно учесть при проведении эксперимента. Дополнительным заданием будет определение коэффициента жёсткости системы пружин при параллельном и последовательном соединении.

Теоретический минимум: закон Гука, сила, сила упругости, сила тяжести, ускорение свободного падения, масса, коэффициент жёсткости, деформация, упругая деформация, неупругая деформация.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 8 классов.

Подробнее...

11-02. Законы Ньютона.

Данная работа посвящена экспериментальной проверке законов Ньютона - важнейших законов классической механики. В данной работе вы проведете серию экспериментов по исследованию прямолинейного равномерного и равноускоренного движения тел на воздушном треке. Познакомитесь с методами описания процесса движения и его регистрации, а также познакомитесь с методами математического анализа результатов эксперимента. Полученные в опыте данные вы сравните с теоретическим описанием на основе законов Ньютона, и в результате сделаете выводы об их применимости для описания движения тел.

Теоретический минимум: система отсчёта, траектории, путь, равномерное прямолинейное движение, скорость, мгновенная скорость, средняя скорость, ускорение, прямолинейное равноускоренное движение, ускорение свободного падения, сила, сила тяжести, сила трения, первый закон Ньютона, инерциальная система отсчёта, неинерциальная система отсчёта, второй закон Ньютона, масса, принцип суперпозиции сил, равнодействующая сила.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 9, 10 классов.

 

Подробнее...

11-03. Законы сохранения импульса и энергии.

Данная работа посвящена экспериментальной проверке законов сохранения импульса и энергии - фундаментальных законов физики. В данной работе рассматривается частный случай этих законов, описывающий движение тел и их взаимодействие в рамках классической механики. В данной работе вы проведете серию экспериментов по исследованию прямолинейного движения тел на воздушном треке при наличии и отсутствии внешних воздействий, а также исследуете процессы столкновения нескольких тел. Вы узнаете, как описать движение тел и их взаимодействие, использовав такие теоретические понятия как импульс и энергия. На основе полученных экспериментальных данных вы сделаете выводы о применимости законов сохранения импульса и полной механической энергии тел при их движении и взаимодействии.

Теоретический минимум: система отсчёта, траектории, путь, равномерное прямолинейное движение, скорость, мгновенная скорость, средняя скорость, ускорение, прямолинейное равноускоренное движение, ускорение свободного падения, сила, сила тяжести, сила трения, первый закон Ньютона, инерциальная система отсчёта, неинерциальная система отсчёта, второй закон Ньютона, масса, принцип суперпозиции сил, равнодействующая сила, импульс, закон сохранения импульса, кинетическая энергия, закон сохранения кинетической энергии, упругое столкновение, неупругое столкновение.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 9, 10 классов.

 

Подробнее...

12-04. Крутильные колебания.

В данной работе Вы познакомитесь с понятием крутильные колебания, исследуете колебания крутильного маятника; измерив период крутильных колебаний, Вы научитесь определять моменты инерции некоторых симметричных тел.

Теоретический минимум: равномерное и неравномерное движение по окружности, центростремительное ускорение, угловая скорость, линейная скорость вращения,  центробежная сила, момент инерции, крутильные колебания, период колебаний, частота.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 10 классов.

Подробнее...

12-05. Маятник Максвелла.

В лабораторной работе на примере маятника Максвелла Вы рассмотрите законы поступательного и вращательного движения. На основе законов динамики и законов сохранения механической энергии Вы сможете установить зависимость момента инерции маятника Максвелла, ускорений его поступательного и вращательного движений, определить зависимость энергии диссипации от числа колебаний маятника.

Теоретический минимум: поступательное движение, вращательное движение, инерция, момент инерции, поступательная скорость, угловая скорость, ускорение, центростремительное ускорение, колебания, потенциальная энергия, кинетическая энергия, закон сохранения механической энергии.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 11 классов.

Подробнее...

12-06. Исследование центробежной силы.

Данная работа познакомит Вас с понятием центробежной силы. Вам будет предложено измерить центробежную силу, действующую на вращающееся тело, и выяснить, как зависит эта сила от массы тела, расстояния до оси вращения и частоты вращения.

Теоретический минимум: вращательное движение, угловая скорость, частота вращения, период вращения, угловое ускорение, касательное (линейное) ускорение, момент силы, момент инерции, момент импульса.

 Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 10 классов.

Подробнее...

13-01. Свободные колебания. Математический маятник.

 

Теоретический минимум: математический маятник, сила тяжести, сила упругости, скорость, ускорение, центростремительное ускорение, кинетическая энергия, потенциальная энергия, второй закон Ньютона, колебания, свободные колебания, период, частота, циклическая (круговая) частота, собственная частота, амплитуда, фаза.

 Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 11 классов. 

Подробнее...

13-02. Гармонические колебания. Пружинный маятник.

В данной работе Вы изучите гармонические колебания на примере пружинного маятника. Измерив периоды собственных колебаний пружинного маятника, найдёте коэффициенты жёсткости нескольких пружин, проверите зависимость периода и частоты колебаний от массы груза и коэффициента жёсткости пружины. В дополнительном задании Вы проверите формулы для жёсткости систем пружин при последовательном и параллельном соединении.

Теоретический минимум: закон Гука, деформация, упругая деформация, коэффициент упругости (жёсткости), сила упругости, сила тяжести, второй закон Ньютона, ускорение, свободные колебания, гармонические колебания, частота колебаний, циклическая (круговая) частота колебаний, собственная частота, период колебаний.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 11 классов.

Подробнее...

13-04. Затухающие и вынужденные колебания, резонанс. Маятник Поля.

Выбрав данную лабораторную работу в качестве исследования, у Вас будет возможность изучить свободные затухающие колебания, определить амплитудно-частотные характеристики вынужденных механических колебаний, а также быть свидетелем такого явления, как резонанс на примере крутильного маятника Поля.

Теоретический минимум: колебания, механические колебания, внутренние силы, внешние силы, свободные колебания, гармонические колебания, амплитуда, период, частота, циклическая (круговая) частота, собственная частота, фаза, затухающие колебания, вынужденные колебания, резонанс, маятник Поля.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 11 классов.

Подробнее...

13-05. Колебания связанных маятников.

В данной работе Вам предстоит изучить колебания с нормальными модами и проверить, можно ли при их помощи описать биения. Научитесь регулировать степень связи маятников. Также Вы познакомитесь с физическими понятиями такие, как частота модуляции, средняя частота и установите связь этих частот с нормальными модами.

Теоретический минимум: математический маятник, сила тяжести, сила упругости, скорость, ускорение, центростремительное ускорение, кинетическая энергия, потенциальная энергия, второй закон Ньютона, колебания, свободные колебания, период, частота, циклическая (круговая) частота, собственная частота, амплитуда, фаза, затухающие колебания, вынужденные колебания.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 11 классов.

Подробнее...

14-01. Демонстрационные опыты. Свойства волн на поверхности воды.

При всем многообразии волн их поведение во многом одинаково. В однородной среде волны распространяются по прямым линиям с постоянной скоростью, изменяя направление и скорость в тех местах, где изменяются физические свойства среды. Изучение волн одного типа позволяет исследователю узнать, что можно ожидать от других типов волн. На поверхности воды в плоской ванне можно с использованием генератора волн и различных препятствий можно наблюдать явления как отражение, преломление, интерференция, дифракция, прохождение через собирающую и рассеивающую линзы и т.д.

Теоретический минимум: волна, продольная волна, поперечная волна, колебания, амплитуда, частота, фаза, интерференция, условие максимумов, условие минимумов, интерференционная картина, когерентные волны, бегущая волна, стоячая волна, собственная (резонансная) частота, дифракция, поляризация, плоскополяризованная волна

 Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 11 классов.

Подробнее...

14-02. Измерение скорости звука. Трубка Кундта.

Данная лабораторная работа посвящена измерению скорости звука в газах при помощи трубки Кундта. При определенной частоте и амплитуде напряжения, подаваемого на динамик, в трубе возникает звучание, громкость которого зависит от положения поршня. При медленном перемещении поршня от динамика Вы заметите, что громкость периодически возрастает и падает.  У Вас будет возможность «увидеть» стоячую акустическую волну.

Теоретический минимум: скорость звука, волна, длина волны, частота, колебания, период, скорость, продольная волна, поперечная волна, стоячие волны, амплитуда, пучность, узел.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 9 классов.

Подробнее...

14-03. Эффект Доплера в ультразвуке.

Работа посвящена изучению эффекта Доплера для ультразвуковых волн. Вам будет предложено измерить сдвиг частоты за счет эффекта Доплера при разных скоростях и направлениях движения излучателя и приемника ультразвука, а также сравнить теоретические и экспериментальные значения изменения частоты распространения звуковых колебаний в воздухе.

Теоретический минимум: звук, ультразвуковая волна, длина волны, период, частота, фаза, скорость, звуковые колебания, эффект Доплера.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 9 классов.

Подробнее...

14-04. Преломление ультразвука в системе одинарной и двойной щелей.

В данной работе Вы познакомитесь с понятием дифракция и сможете пронаблюдать это явления на примере ультразвуковых волн. Методика эксперимента заключается в том, что плоская ультразвуковая волна подвергается дифракции на одинарных щелях различной ширины и на различных двойных щелях. Интенсивность дифрагированных и интерферирующих сопряжённых волн автоматически записывается как функция угла дифракции приводным детектором ультразвука и ПК.

Теоретический минимум: ультразвуковая волна, длина волны, частота, фаза, дифракция, интерференция, продольные волны, принцип Гюйгенса, дифракция Фраунгофера, дифракция Френеля.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 9 классов.

Подробнее...