Момент инерции является характеристикой, определяющей количество энергии во вращательном движении при некоторой скорости вращения, по аналогии с тем, как масса тела определяет количество энергии поступательного движения при некоторой скорости движения. В данной работе Вы познакомитесь с понятием крутильных колебаний, исследуете колебания крутильного маятника; измерив период крутильных колебаний, Вы научитесь определять моменты инерции некоторых симметричных тел.
Автор: Шипицина Ирина Александровна. Дата публикации: .
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.
Автор: Шипицина Ирина Александровна. Дата публикации: .
Маятник Поля содержит две конструктивных части - маховик и соединенная с ним пружина. Маховик, будучи не в положении равновесия, закручивает или раскручивает за собой пружину, и пружина заставляет маятник вернуться в положение равновесия. Перетекание энергии закрученной пружины в движение маховика и есть колебательный процесс, представляющий интерес к изучению. На примере такого маятника Вы сможете изучить характеристики свободных и вынужденных колебания, найти резонансную частоту маятника, а также искусственно усилить затухание и исследовать критические эффекты колебаний.
Автор: Крюкова Ольга Николаевна. Дата публикации: .
В данной работе Вам предстоит изучить частный случай системы с двумя степенями свободы – два маятника, соединенных длинной легкой пружиной. Это приводит к воздействию маятников друг на друга и, как может показаться, должно приводить к довольно сложному и трудно анализируемому движению, лишённому какой-либо периодичности. Биения возникают в системах в результате наложения двух гармонических колебаний с близкими значениями частот. Это приводит к очень характерной картине колебаний системы – колебания высокой частоты, близкой к складываемым, оказываются промодулированы некоторой низкой частотой – т.е. амплитуда колебаний то возрастает, то убывает с определенным периодом. При этом происходит «перекачка» энергии от одного маятника к другому и обратно. Например, биения можно обнаружить в системе из двух камертонов с малым различием частот, когда звук одной ноты становится то тише, то громче. В случае рассматриваемой нами системы связанных маятников, частота осцилляций оказывается средним значением собственных частот, а частота модуляции пропорциональна их разности. В данной работе Вам предстоит изучить колебания с собственными частотами и проверить, можно ли при их помощи описать биения.
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 с использованием генератора волн и различных препятствий можно наблюдать явления как отражение, преломление, интерференция, дифракция, прохождение через собирающую и рассеивающую линзы и т.д.
Автор: Шипицина Ирина Александровна. Дата публикации: .
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 - так называемое явление резонанса. У Вас будет возможность «увидеть» стоячую акустическую волну на различных частотах подаваемого звука и по длине стоячей волны вычислить скорость звука.
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.
Автор: Шипицина Ирина Александровна. Дата публикации: .
Зависимость силы тока, протекающего через элемент электрической цепи, от поданного на этот элемент напряжения – одна из основных характеристик, используемых при проектировании любых электроприборов. Данная лабораторная работа позволит познакомиться с тем, сколь разнообразными могут быть подобные зависимости, и сколь разными могут быть причины, такое разнообразие поясняющие. Вам предстоит исследовать вольт-амперные характеристики резистора, лампы накаливания, диода, светодиода, познакомиться с теорией протекания электрического тока в проводниках и полупроводниках.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
В данной работе вы узнаете о том, каким образом изменение температуры влияет на электрические характеристики проводников и полупроводников и приборов на их основе. Ядром экспериментальной установки является термостат, позволяющий удерживать температуру исследуемых образцов в диапазоне 25-90 ̊С В качестве объектов изучения зависимости сопротивления резистивных элементов от температуры вам предлагается исследовать образцы медной проволоки, проволоки из сплава меди с никелем, углеродного и металлопленочного резисторов и двух термисторов различных типов. Для полупроводниковых приборов, в качестве образцов которых выступают диод и стабилитрон, исследуется температурная зависимость падения напряжения на элементе при постоянном токе.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
Транзистор – основной элемент электронно-вычислительных систем. В современном процессоре количество процессоров измеряется миллиардами, а их размер – нанометрами. Данная работа посвящена знакомству с принципами работы транзистора и изучению вольт-амперных характеристик полупроводникового диода и транзистора.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
Измерительный мост – первое устройство, позволившее измерить величину электрического сопротивления в цепях постоянного тока. Оно появилось ещё в эпоху, когда единственным источником ЭДС в электрических схемах был гальванический элемент. Однако, оказалось, что общие принципы работы измерительного моста могут быть эффективно использованы и в цепях переменного тока. Не менее удивительно, что мостовая схема в таких цепях позволяет измерять не только омическое сопротивление резисторов, но и реактивное сопротивление элементов цепи. В настоящей работе вам предстоит, используя измерительный мост, генератор и обыкновенные акустические наушники, научиться измерять сопротивление резисторов, ёмкость конденсаторов и индуктивность катушек.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
Выпрямитель, это электрическая схема, предназначенная для преобразования электрического тока переменного направления в ток постоянного направления. В настоящей работе у вас есть возможность теоретически и экспериментально познакомиться с работой основных наиболее простых схем выпрямителей, построенных с использованием полупроводниковых элементов: однополупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель, цепь со стабилитроном и умножитель напряжения.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
7 мая 1895 года, российский инженер Александр Попов продемонстрировал созданный им прибор для связи на расстоянии. Это изобретение стало одним из величайших в истории науки и техники, а 7 мая до сих пор отмечается в нашей стране как день радио. Настоящая работа посвящена знакомству с основными принципами радиосвязи. Вам предстоит, если, конечно, вы ещё не знакомы, познакомиться с такими незаменимыми спутниками любителя электроники, как двухлучевой осциллограф и генератор периодических сигналов, собрать и исследовать характеристики колебательного контура и простейшего АМ-радиопередатчика, и выйти, быть может, в свой первый самостоятельный радиоэфир.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
Впервые магнитное действие электрического тока было обнаружено в 1820 году датским физиком Хансом Кристианом Эрстедом. Эрстед обратил внимание на то, что стрелка магнитного компаса, установленная вблизи проводника, начинает отклоняться от своего естественного направления при пропускании через проводник электрического тока. В настоящей работе вам предстоит исследовать открытое эрстедом явление, используя более совершенный, нежели компас, прибор для обнаружения магнитного поля. Этот прибор – тесламетр, прибор для измерения индукции магнитного поля. Вам предстоит исследовать поле, создаваемое одним прямым проводником с током, парой проводников, по которым ток течет сонаправленно и противоположно направленно, поле на оси одного или нескольких круглых витков, поле соленоидов с различным числом витков.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
Катушки Гельмгольца (или, как их ещё называют,кольца Гельмгольца) — две соосно расположенные одинаковые радиальные катушки, расстояние между центрами которых равно их среднему радиусу. Такая геометрия позволяет получить в центральной области промежутка между катушками однородное магнитное поле, что бывает весьма полезно в физических экспериментах, а также для калибровки датчиков магнитной индукции, намагничивания и размагничивания постоянных магнитов, размагничивания стальных заготовок, деталей и инструментов. В настоящей работе вам предстоит исследовать это поле при помощи специального прибора - тесламетра.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
Целью данной работы является изучение магнитных свойств ферромагнетиков и знакомство с явлением магнитного гистерезиса. Вам предстоит собрать экспериментальную установку, включающую катушку с кольцевым сердечником из ферромагнетика. Важнейшим элементом установки является датчик Холла, имеющий форму плоского язычка и устанавливаемый в специальную щель в сердечнике трансформатора. Датчик обеспечивает запись кривой намагничивания для целого и набранного из пластин сердечников. Построенная по результатам эксперимента петля гистерезиса позволит определить коэрцитивную силу и остаточную намагниченность для исследуемых сердечников.
Автор: Шипицина Ирина Александровна. Дата публикации: .
Настоящая работа посвящена исследованию движения электрона в магнитном поле. Вам предстоит наглядно убедиться в том, что, попадая в однородное магнитное поле, направленное ортогонально вектору скорости, благодаря действию силы Лоренца электрон начнет двигаться по круговой траектории. Наглядно, поскольку, наша экспериментальная установка позволяет визуально наблюдать траекторию движения пучка электронов, создаваемого электронной пушкой в колбе, наполненной неоном. Измерение основных параметров, дополненное теоретической моделью эксперимента, позволит вам определить одну из базовых физических констант – удельный заряд электрона (отношение заряда электрона к его массе).
Эта лабораторная работа, вероятно, более всего заинтересует тех, кто готовится связать свою жизнь с вычислительной техникой. В работе вы познакомитесь с общими принципами обработки информации, изучите работу электрического реле, соберете простые логические схемы.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
В геометрическая оптика (в отличае от волновой и квантовой оптики) изучаются законы распространения света на основе представлений о световых лучах. Такой подход может быть использован, например, для проектирования оптических приборов. В настоящей работе вам предлагается познакомиться с основными понятиями и методами геометрической оптики, оценить её границы, исследуя сферические и хроматические аберраци.
Автор: Михайлов Андрей Сергеевич. Дата публикации: .
Данная работа посвящена знакомству с классическими схемами наиболее известных оптических приборов: микроскопа и телескоп. Вам предстоит экспериментально сследовать модель лупы и микроскопа, телескопа Кеплера и галилея. Самостоятельно собрать телескоп, а с помощью микроскопа провести измерение диаметра калибровочной проволоки.
