Fizikadan praktikum
Download 104 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- F -At = m(pi + l>j ) = m i ) | j 1 + yj(l\ / / ) ■ ( ! + 2kl(rtga — k))\.
- Ishni bajarish tartibi
- 1. Ishqalanish kuchlarini aytib bering. 2. Ishqalanish kuchi nimalarga bog‘liq 3. Tarnovdan tushayotgan shar tezlanishi nimalarga bog‘liq
- A h /1 — sina — ifodadan a ning qiymati, a
- 2 l / ( g t 2 • c o s a )
- Ushhu hisoblashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi
- R E Z IN A N IN G ELA STIK LIK K O E FIT SI Y E N T i HAM DA M O D U L IN I C H O ‘Z IL IS H E F O R M A 1 S IY A S t
- 8 = E ■ e . (1.6.1)
- Ei = d i / e i = F - l 0 / S i Al, .
- Е , = т г g l o / a t h, Alr (1.6.4) Ishni bajarish tartibi
- ERKIN T U S H IS H T E Z L A N IS H IN I MATEM ATIK MAYATNIK Y O RDAM IDA A N IQ L A SH Kerakli asbob va materiallar. 1
U| = <9j yj(mgl\ sina + ( klr)mgl\ c o s a ) / ( m g l s \ n a - ( k / r ) m g ( c o s a ) = F 4 • л](I) / l ) - 0 + 2 k ! (r tg a - k)) . Demak, kuch impulsi: F -At = m(pi + l>j ) = m i ) | j 1 + yj(l\ / / ) ■ ( ! + 2kl(rtga — k)')~\. F ■ At = (2ml/ 0 { l + V(A / / ) ■ ■ (1 + 2kl(rtga - * ) ) ] . (1.5.10) Kuch irqupulsi jismning to‘siqqa urilishidan oldingi impulsiga, to'qnashuvdliT jismlarga, bu jismlarning elastiklik xususiyatiga bog‘liq. Formula (1.5.10) da esa bu bog'lanish wiu(va IJ I yordamida ifoda etilgan. m vj kattalik sharcha massasi va qiya tekislikning og‘ish burchagiga bog'liq, I J I esa sharcha va to‘siqning materialiga bogMiqdir. Ishni bajarish tartibi 1. Sharchaning massasini 50 mg aniqiikkacha tarozida tortib oMchang. Radiusini shtangensirkul bilan o'lchab, qiymatlami jadvaiga yozing. 2. h2ni h t ga nisbatan (5— 15) sm balandroq qilib qiya tekislik (Galiley tam ovi) o ‘mating. 3. Stolga nisbatan h f va h2 balandliklarni o'lchab, jadvaiga ayirmasini yozing. 4. Tamov uzunligi / ni o‘lchab, unga to‘siq qo‘ying (1.5.1- rasm). 5. Sham ing tarnovdan tushish vaqti t va urilgandan keyingi qaytish masofasi I, ni kamida besh marta aniqlang. 6. (1.5.6) va (1.5.10) formuladan ishqalanish koeffitsiyenti к ni va kuch impulsi FAt ni hisoblang. 7. Tam ovning balandligini (Л, - A,) (20—40) sm ga qo‘yib, tajribani takrorlang. 8. Olingan natijalarga ko‘ra 1.5.1-jadvalni to ‘ldiring. 1.5. J- j a d v a l t , (s) l„, (sm) к i FAt m = ..... gr I = sm h 2 - ht = ..... sm sinotj = ...... cosa, = ...... tX'i = ........ 0 ‘rtacha t h I t , (s) l H, (sm) к1 FAt m = ..... gr I = sm A, ■ A, = ..... sm sina .= ...... cosa 2 — , . . IjtH = ........ 0 ‘nacha t Ji к Mustaqil tayyorlanish uchun savollar 1. Ishqalanish kuchlarini aytib bering. 2. Ishqalanish kuchi nimalarga bog‘liq? 3. Tarnovdan tushayotgan shar tezlanishi nimalarga bog‘liq? 4. Harakat impulsi va kuch impulsi deb nimaga aytiladi? Hisoblash algoritmi Bu laboratoriya ishini bajarganda o‘tkaziladigan tajriba)ardan quyidagi qivmatlar aniqlandi. 1. Sharchaning massasi m tarozida o ‘lchanib aniqlanadi. 2. Sharchaning diam etri d shtangensirkul bilan o ‘!chanib, r = d / 2 ifodaga ko‘ra radiusi topiladi, 3. h l va A?balandliklar chizg‘ich yordam ida o ‘lchanadi va Ah — h2- h, ayirma topiladi, 4. / — tarnov uzunligi o ‘lchanib yozib olinadi. 5. Sharchaning tushish vaqti t yozib olinadi. 6. Sharchaning to ‘siqqa urilib qaytgan masofa lt yozib olinadi. Bu topilgan qiymatlarga ko‘ra: A h /1 — sina — ifodadan a ning qiymati, a ning qiymatiga ko‘ra cos va tg ning qiymati (jadvaldan), к — r ( tg a - 2 l / ( g t 2 • c o s a ) — ifo d a d a n is h q a la n is h koeffitsiyenti, _ Я к £ / n _ ifodadan к ning o'rtacha qivmati, <=i ‘ M =|* -A,| — ifodadan oMchashning absolut xatoligi, П Ak ЛЛ,! n — ifo d ad an ab so lu t x ato lik n in g o ‘rtach a i=1 qiym ati, {&k'k) 100% — ifodadan o ‘lchashning nisbiy xatoligi aniqlanadi. Topilgan к ning qiymatiga ko‘ra: F ■ At = 12 Ы i o { l + yl(l j / / ) - (1 + 2к l{rtga-£ )) j — ifodadan kuch impulsi qiymati topiladi. Bu hisoblashlarni EH M da bajarish uchun yuqoridagi ifoda- lardagi kattaliklami lotin alfavitidagi harflar bilan quyidagicha belgilab olamiz: n — N, Ah = DH, tga - Ah/p, I — L, cosa = p /L , к = К, g = G, F ■ At = FDT, Ak = DK, k = K \, Ek - EK. Hisoblash dasturi 10 REM Jismlarning dum alanish ishqalanish koefifitsiyenti va sham ing to ‘siqqa urilgandagi kuch impulsini aniqlash. 20 REM № — tajribalar soni; L\ — sharchaning to ‘siqqa urilib qaytish masofasi. М — sharcha massasi; L — qiya tekislik uzunligi; N1 — stoldan qiya tekislikning pastki uchigacha bo‘lgan masofa; N2 — stoldan qiya tekislikning yuqori uchigacha bo'lgan masofa; R — sharcha radiusi; G — erkin tushish tezlanishi. 25 INPUT N,L1,M,R 30 FOR 1=1 TO N 35 INPUTT(1),L1(1) 40 NEXT I 45 DH=H2-H1 50 P=SQR(L/'2-D H A2) 55 FOR 1=1 TO N 60 K(l)=R*(DH/P-2*L/(G*T(ir2*P/L) 65 K=K+K(1) 70 NEXT I 80 K1=K/N 90 FDT=M*R*L*(1+SQR(L1*(1+K1*2/(R*DH/P-K1)/L)) 95 FOR 1 = 1 TO N 100 DK(1)=ABS(K(1)-K1) 105 DK=DK+DK(1) 110 NEXT 1 115 DK1=DK/N 120 EK=100*DK1/K1 125 PRINT Jismlarning dumalanish ishqalanish koeffitsiyentini va sharchaning to‘siqqa urilgandagi kuch impulsini aniqlash. 130 PRINT «--------------------------------------------------- » 140 PRINT «Tajribalar soni N=»;N, «Qiya tekislik uzunligi L=»;L, « Stoldan qiya tekislikning pastki uchigacha bo‘lgan masofa Hl=»;Hi,» Stoldan qiya tekislikning yuqori uchigacha bo‘lgan masofa H2=»;l 12 ,» Sharcha radiusi R=»;R 145 PRINT «--------------------------------------------------- » 150 PRINT « I «;» L I(1)»;» T(l) «;» K(l) «;» DK(I) « 155 PRINT «---------------------------------------------------- » 158 PRINT I, 160 PRINT USING «#####.####»;L1(1),T(1).K(I),DK(1) 165 NEXT 1 170 PRINT ------------------------------------------------------ » 180 PRINT «Ishqalanish koeffitsiyenti KA=»: Kl,»Kuch impulsi FDT=»; FDT,» Absolut xato DKl=»; DK1,» Nisbiy xato EK=»; EK 190 END Ushhu hisoblashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi: A В С D E ( LI T К D K 1. =R*( D H /P -2* L/(G *C 2*2*P/L) = A B S(D 2-K Y ) 2. Bunda; LI — sharchani to'siqqa urilib qaytish masorasi; M —sliarcha massasi. L — qiya tekislik uzunligi; N1 —stoldan qiya tekislikning pastki uchigacha boigan masofa; N2 — stoldan qiya tekislikning yuqori uchigacha bo'lgan masofa; R — sharcha radiusi. D H — H2 - HI, P= SQR(L'2-D H '2). 6-lahoratoriya ishi. R E Z IN A N IN G ELA STIK LIK K O E FIT SI Y E N T i HAM DA M O D U L IN I C H O ‘Z IL IS H E F O R M A 1 S IY A S t Y O R D A M ID A A N IQ L A SH Kerakli asbob va materiaJlar. 1 .Eksperimental qunlrna. 2. 0 4 - chash indikatori. 3. 50, 100, 150, 200, 250 va 300 g massali yuklar. 4. Elastikligi aniqlanadigan rezina va prujina. Ishning maqsadi. Rezina va prujinaning ch o ‘zilish defor- matsiyasidan elastiklik (Yung) modulini maxsus eksperimental qurilma vositasida aniqlash. Nazariy qism G uk qonuni va ko'pgina tajriba natijalaridan elastik defor- matsiya sohasida <5kuchlanish г nisbiy deformatsiya kattaligiga to ‘g ‘ri proporsionalligi m a’lum , y a ’ni 8 = E ■ e . (1.6.1) Bunda: E — m oddaning elastiklik yoki Yung moduli. Silindr shaklidagi nusxa (rezinaning cho ‘zilishi yoki siqili- shi) uch u n (1.6.1) m unosabatdagi kattaliklar quyidagicha ifodalanadi: <5(. = Fj / S kuchlanish, e, — M / l 0 — nisbiy deformatsiya, E — shu m oddaning Yung moduli. Bunda F. — deform at- siyalovchi kuch; St —nusxaning ko‘ndalang kesimi yuzi; l0 — nusxaning boshlang‘ich uzunligi; Al. — nusxa uzunligining o ‘zgarishi (absolut deformatsiya Al, = \l, - / 0| ). D eform atsiyalovchi Fj kuchni va nusxaning unga m os I uzayishini tajribada o ‘lchab: Ei = d i / e i = F - l 0 / S i Al, . (1.6.2) formula yordam ida Yung m odulini hisoblash mumkin. Bu m aq sad d a tu zilish i 1.6.1-a ,b rasm larda keltirilg an qurilm adan foydalaniladi. Bu yerda 1 — panjasi bor shtativ, 2 — rezina shnur, 3 — yuklar. Rezinani defonnatsiyalovchi kuch P yukning og‘irligiga teng, ya’ni Ft = Pt — mj g - kAl,; ^ Pi miR E - = к — Alj A I, ’ 1 s, SjAlj SfAlf S, 1. к = —^— formuladan elastiklik koeffitsiyenti topiladi. M, 2. Agar rezinaning ko‘ndalang kesimi diametri d) bo‘lgan doiradan iborat bo ‘lsa, uning ko‘ndalang kesim yuzi S — nd.f/4 ga teng b o ‘ladi. B inobarin, (1.6.2) form ulani quyidagicha o ‘zgartirib yozish mumkin: E, = 4w, g /fj / n dt2 Alr (1.6.3) 3. Agar rezinaning ko‘ndalang kesimi tomonlari a va b bo‘lgan to ‘g ‘ri turtburchakdan iborat b o ‘lsa, uning ko‘ndalang kesim yuzi S t —a/ - bt ga teng bo ‘ladi. Binobarin, (1.6.2) formulani quyidagicha o ‘zgartirib yozish mumkin: Е , = т г g l o / a t h, Alr (1.6.4) Ishni bajarish tartibi 1. C ho‘zilmagan rezinadagi A va В belgilar orasidagi masofani o ‘lchang (/0). 2. Rezinaning pastki uchiga 50 grammlik yuk osing, A va В belgilar orasidagi masofani ( / , ) va ch o ‘zilgan rezina diam etrini (d ) oMchang. 777777777777777777 1 1.6.1 - rasm. b) 3. Yuqoridagi o'lchashni 100, 150, 200, 250 va 300gram m lik yuklar uchun ham bajaring. 4. Har bir yuk uchun Yung moduli (1.6 3) formula asosida hisoblanadi. 5. Yung modulining o ‘rtacha qiymati ham da absolut va nisbiy xatoliklar hisoblanadi. b. 0 ‘lchashlar va hisoblashlar natijalarini l .6.1 - jadvaiga yozing ( я = 3,14; g=10 m /s2 ) 1.6.1- ja d v a l № m; 10 ' (kg) I, (m) d (m) /o (m ) A I0 (m) 5 (N /m 2) AE. (N /m 2) D.% 1. 50 2 100 3. 150 4 200 5. 250 6. 300 O'rtacha E AE Mustuqil tuyyorlanish uchun savollar I / h jamwtsiya deb nimaga aytiladi? Deformatsiyaning qanday (urlurmi bilasiz? 2. Guk qonunini t a ’riflab bering. C h o ‘zilish va siljish deformatsiyalari uchun Guk qonunini yozing. Yung modulining fizik mazmunini tushuntiring. 3. Qattiq jismlarning elastik va plastik deformatsiyalari tabiatini tushuntiring. 4. Elastiklik chegarasi, oquvchanlik va mustahkamlik chegarasi tushunchalarini ta . iflang. 5. Nima uchun tajribani steijen ustiga katta massali yukni qo yib o ‘tkazish mumkin emas? 6. Buralma mayatnikni nima uchun kichik burchakka burab harakatga keltiriladi? 7. Kristall qattiq jismlarning elastiklik xossalariga struktura nuqsonlari qanday t a ’sir etadi? Hisoblash algoritmi Bu laboratoriya ishini bajaiganda o ‘tkazilgan tajribalardan: /0 — rezinaning dastlabki uzunligi (A va В belgilar orasidagi), — Pv yuk osilgandan keyin rezinaning A va В belgilari orasidagi masofa, d f — re z in a n in g P yuk o silg a n d a n keyingi d ia m e tri o ‘lchanadi. Et =4m, g l0 in dt2 Al, ■ — formuladagi kattaliklaming topil gan va berilgan qiymatlariga ko‘ra rezinaning elastiklik moduli hisoblab topiladi. П Е = У £^Е,!п — ifodadan o ‘rtacha qiymati; 1=1 4 £ = - E I 1 — ifodadan absolut xatolik; П AE - £ AE, / n _ ifodadan absolut xatolikning o'rtacha qiymati; /=i D = {АЕ/ E) 100% — ifodadan nisbiy xatolik topiladi. Hisoblash natijalari 1.6.2-jadvaiga yoziladi. 1.6.2- j a d v a l № m 1(ГЪ (kg) /, (m) d, (m) /0 (m) A/0 (m) E. (N /m 2) (N /m 5) D.% 1. 50 2. 100 3. 150 4. 200 5. 250 6. 300 0 ‘rtacha E AE Hisoblash dasturi 10 REM Elastiklik modulini cho‘zilishdan aniqlash. 15 REM m — osilgan jism massasi; G — erkin tushish tezlanishi; L — yuk osilgandan keyingi uzunlik; d — diametr. 20 IN P U T N, L0 21 G=981 22 FO R 1=1 TO N 24 IN PU T D (l), M (l), L(l) 26 D L(1)=L(I)-L0 32 A (I)=4*M (1)*981*L0:B(I)=3.14*D (])A2*DL(I) 34 E(1)=A(I)/B(1) 36 E=E+E(1) 38 N EX T 1 40 E 1 = E /N 42 FOR 1=1 TO N 44 D E (l)= A B S (E (l)-E (l)) 46 D E = D E + D E (1) 48 NEXT 1 50 D E 1 = D E /N 52 E E = 100*D E I/E 1 53 PR IN T «Elastiklik m odulini cho‘zilishdan aniqlash». 54 PR IN T «------------------------------------------------------------------ $(■> PR IN T «I rkin lushish tezlanishi G = »;G SS PRIN T «------------------------------------------------------------ » W) PR IN i «i «;» dL «;» d(I) «;» m (I) «;» E(I) «;» DE(f)» Ы PRINT «------------------------------------------------------------ » (>4 I OR 1=1 TO N 66 PRIN T I; 68 PRINT USING « # # ## # #.# ## ’;DL(I),D(I),M(I),E(I),DE(I) 70 NEXT I 72 PRIN T «------------------------------------------------------------ » 74 PRINT «Elastiklik moduli El =»;E1, «Absolut xato DE1=»; D EI,» Nisbiy xato EE=»; 76 END Ushbu hisoblashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi: Elastiklik modulini cho'zilishdan aniqlash A В С D E F G H L D M =A1 -L0 =4*cl*981*L0 =3.14*ЬГ2*с1! = e l / f l =abs(gy-gl) m — osilgan jism massasi; G — erkin tushish tezlanishi; L —- yuk osilgandan keyingi uzunlik; d — diametr. 7-laboratoriya ishi. ERKIN T U S H IS H T E Z L A N IS H IN I MATEM ATIK MAYATNIK Y O RDAM IDA A N IQ L A SH Kerakli asbob va materiallar. 1 . M atematik mayatnik. 2. Se kundomer. 3. Chizg‘ich. 4. Shtangensirkul. Ishning maqsadi. Matematik mayatnikning tebranish qonun- larini o'rganish va tajribada erkin tushish tezlanishini aniqlash. Nazariy qism Jismning muvozanat vaziyati atrofida davriy ravishda takrorla- nib turadigan harakatiga tebranma hara katdeyiladi. Turli xil fizik hodisalarda tebranma harakatni kuzatish mumkin. Masalan, tovush, yorug‘lik, o'zgaruvchan tok, radio toiqinlari, mayatnik tcbranishi. M ayatnik harakatlanganda og‘irlik m arkazini xarakterlovchi koordinatalari davriy o ‘zgarib turadi. Teng vaqtlar orasida birday takrorlanib turadigan nuqtaning harakati davriy harakat deyilib, bir marta to ‘Ia tebranishi uchun ketgan vaqt T esa tebranish davri deb ataladi. Tebranma harakatning eng oddiy turi garmonik tebranma harakat b o iib , u quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: x = Asin(a) t + cpj; x = Asos(a> t + cpj. (1.7.1) Bunda A — nuqtaning m uvozanat vaziyatidan eng ko ‘p siljishi bo ‘lib, amplituda deyiladi. (cot + — tebranish fazasi bo ‘lib, radian yoki graduslarda oichanadi va tebranayotgan nuqtaning muvozanat vaziyatidan t — vaqtdagi siljishi va yo'nalishini xarakterlaydi. a = 2 n t / T = 2 n v tebranm a harakatning doiraviy chastota- si b o iib , 2 л sekund ichidagi to iiq tebranishlar soniga teng. tebranayotgan nuqtaning boshlang‘ich fazasi; x — nuqtaning muvozanat vaziyatidan chetga siljish masofasi. N uqtaning tebranm a harakati davomidagi vaziyatini xarak- teriovchi (1 7.1) tenglamadan vaqt b o ‘yicha birinchi tartibli hosila tebranayotgan nuqtaning tezligini, ikkinchi tartibli hosila esa uning tezlanishini beradi: о — dx/d t = A&sos ( a t + w j. (1.7.2) a - S o /S t = S ’E/S t ^ = Aa> 2< j i v(a> r + (p j =-a> 2£,. Bir marta kuch ta ’sirida muvozanat holatidan chiqarilgan jismning muvozanat holati atrofida ichki kuchlar ta ’sirida davriy harakati erkin tebranish deyiladi. Vaqt o ‘tishi bilan m ayatnik- ning tebranish amplitudasi asta-sekin kamaya boradi, chunki mayatnik eneigiyasi havoning qarshiligini va ishqalanish kuchlarini yengisliga sarflanadi. G arm onik tebranishlarni hosil etuvchi kuchni aniqlash uchun (1.7.2) formuladagi tezlanish qiymatini Nyutonning 11 qonuni F = та ga qo‘yamiz: F — та = -m (o2Asin((ot + (1.7.3) yoki F — - кх. (1.7.4) Bunda: к — m m 2— kvazielastik koeffitsiyent. Garm onik tebranm a harakatni vujudga keltiruvchi kuch qu yidagi xususiyatlarga ega: 1. Kuch kattaligi siljishga to ‘g‘ri proporsional. 2. Kuch doim o siljish oshishiga qaram a-qarshi, ya’ni mayat- nikning muvozanat vaziyati tom on yo‘naladi. Yuqoridagi xususiyatlarga ega kuchlar elastik kuchlar deyi ladi. Agar kuch elastik bo'lm ay, balki (1.7.3) formulaga bo ‘y- sunsa, bunday kuchga kvazielastik kuch deyiladi. M atematik va fizik mayatniklami tebranma harakatga keltiruvchi og'iriik kuchi- ning tashkil etuvchisi kavzielastik kuchdir. Cho'zilmaydigan va og‘irligi hisob ga olinmaydigan ipga osilgan moddiy nuqta matematik mayatnik bo'la oladi, chunki jism osilgan ip uzunligi jism o ‘lchamlariga nisbatan bir necha marta katta. Bu jismni muvozanat vaziyatidan a — burchakka og‘dirib, qo‘yib yuborsak, /'’kuch ta ’sirida tebrana boshlaydi (1.7.1 - a rasm zarvaraqqa qarang). Bu kuch m atem atik m ayatnikni m uvozanat vaziyatiga qaytaruvchi kuch bo‘lib, siljishga qaram a-qarshi yo‘nalganligi uchun manfiy ishora bilan olinadi: F = - Psina. Kichik og‘ishlar uchun sina — x / l deb olish mumkin bo‘lgan- ligi uchun: F = - mgsina = - m gx/i — кх. (1.7.5) Bunda kvazielastik koeffitsiyenti k — mg/l. (1.7.6) ga teng boiadi. (1.7.4) va (1.7.6) formulalami o'zarotenglab, kichik tebranishlar uchun garmonik tebranma harakat davrini aniqlash mumkin: moo2— mg/l. o)2= (2 л / T)2— g/l. (1-7.7) Bundan tebranish davri quyidagicha aniqlanadi: T = 2лф ! g . (1.7.8) Demak, matematik mayatnikning tebranish davri tebranish amplitudasi va mayatnik massasiga bog‘liq emas ekan. Og‘jrlik markazidan o ‘tmagan biror 0 o ‘qi atrofida tebrana yotgan jismga fiz ik m ayatnik deb ataladi. Fizik m ay atn ik n i (1.7.1 -b rasm) k ich ik b u rch ak b ilan teb ran m a harakatlantiruvchi kuch kvazielastik F — mga kuch b o ‘lib. bu k u c h n in g m om en ti: M — - m gad ga ten g d ir, ikkinchi to m o n d a n aylanm a harakat dinam ikasining asosiy qonuniga asosan: M = J - p . (1.7.9) Bunda: У— jism ning aylanish o ‘qiga nisbatan inersiya momenti; P — burchak tezlanishi; d — fizik mayatnikning diametri. Demak, - mgad - J P yoki p + m gad/J — 0. (1.7.10) (1.7.10) tenglam alar m atem atik m ayatnik ifodasiga o ‘xshash bo‘lib, faqat doimiy kattaliklar bilan farq qiladi. Fizik mayatnik tebranish davri quyidagi formuladan aniqlanadi: T = 2 n ^ (J im g d ) . (1.7.11) 5kuchlanish>9j> Download 104 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling