Механика

Установка "Измерение ускорения свободного падения с помощью математического и физического маятников"

• изучение свободных колебаний механической системы
• изучение колебаний математического маятника
• изучение колебаний физического (оборотного) маятника
• определение ускорения свободного падения

Программа работы с данными позволяет установить два маркера в точки, где происходило изменение состояния датчика, и определить интервал времени между этими событиями. За один период колебания оптоэлектрический датчик перекрывается 2 раза, и поскольку положение датчика может не совпадать с положением равновесия маятника, период колебания определяется по интервалу времени между соответствующими фронтами (передними или задними) ближайших четных или нечетных импульсов на экране.

Окно регистрации данных

Больше информации ->

Установка "Измерение скорости тела методом баллистического маятника"

• изучение закона сохранения момента импульса
• изучение закона сохранения механической энергии
• изучение методов определения скорости движущегося тела

При проведении эксперимента регистрируется угол отклонения баллистического маятника и время перекрывания оптической оси датчика шаром, вылетающим из трубки. Скорость шара определяется двумя независимыми методами: по углу отклонения баллистического маятника и по времени пролета шара через оптоэлектрический датчик. Полученные значения сравниваются между собой и с максимально возможной скоростью шара, рассчитанной с использованием длины трубки, в которой шар набирает скорость.

Зависимость угла отклонения маятника от времени

Больше информации ->

Установка "Изучение кинематики поступательного движения на машине Атвуда"

• Доказательство того, что движение грузов разной массы, связанных перекинутой через блок нитью, происходит по законам равноускоренного движения
• Изучение зависимости ускорения движения от массы грузов
• Определение на основании полученных данных ускорения свободного падения, момента инерции блока и момента силы трения

Работа с данными включает следующие этапы:

- Аппроксимация зависимости пути от времени функцией определенного вида с целью получения ускорения системы

- Построение зависимостей ускорения от массы перегрузка, построение прямых линий, наилучшим образом аппроксимирующих экспериментальные зависимости и определение угловых коэффициентов и свободных членов построенных прямых

- Определение ускорения свободного падения, момента инерции блока и момента силы трения на его оси путем решения системы уравнений, в которую входят определяемые величины, коэффициенты уравнений построенных прямых и массы системы.

Зависимость ускорения от массы перегрузка

Больше информации ->

Установка "Изучение механического резонанса"

• Изучение вынужденных механических колебаний;
• Изучение свободных колебаний при движении тела под действием силы упругости;
• Измерение частоты внешнего воздействия на систему;
• Непрерывное измерение координаты тела, совершающего колебания;
• Построение резонансной кривой;
• Определение резонансной частоты системы;
• Исследование зависимости характеристик колебательной системы от ее параметров (массы тела, жесткости пружин, сопротивления движению).

Измерение координаты тележки проводится с помощью датчика расстояния, что позволяет вывести на экран график зависимости координаты от времени и определить по нему амплитуду и частоту свободных колебаний (1-й этап работы).

На 2-ом этапе (получение резонансных кривых) амплитуда колебаний измеряется по показаниям датчика расстояния, а частота вынуждающей силы — на основе данных, приходящих от оптоэлектрического датчика. Полученные данные собираются в таблице и выводятся на экран в виде графика зависимости амплитуды колебаний от частоты (резонансная кривая). Это позволяет определить резонансную частоту и оценить добротность колебательной системы.

Построение резонансной кривой

Больше информации ->

Установка "Изучение колебаний связанных маятников"

• изучение свободных колебаний механической системы с двумя степенями свободы
• измерение периодов собственных колебаний маятников, периода синфазных и периода противофазных колебаний с точностью 10-3с
• определение нормальных частот
• изучение биений как результата сложения нормальных колебаний связанной системы двух маятников
• изучение влияния степени связи на частоты указанных колебаний

На экран компьютера выводятся зависимости угловых скоростей маятников от времени, которые позволяют определить частоты различных типов колебаний маятников.
Запись колебаний осуществляется с временным разрешением 5мс. Это позволяет по осциллограмме (10 — 15 колебаний) определять период колебаний с точностью до 1мс, а частоту – с точностью 0.001Гц
Установка обеспечивает не только возможность сопоставления частоты биений с разностью частот синфазных и антифазных колебаний, но и доказательство того, что «быстрые» колебания происходят на частоте, равной полусумме этих частот.

Зависимость сигналов с датчиков от времени

Больше информации ->

Установка "Колебания пружинного маятника"

• изучение колебаний пружинного маятника
• измерение зависимости периода колебаний от жесткости пружин и массы колеблющегося тела
• определение коэффициента жесткости пружин

Окно регистрации данных

Больше информации ->

Установка "Маятник Максвелла"

• Экспериментальное определение момента инерции осесимметричного твердого тела (диска);
• Определение доли механической энергии, теряемой за один цикл движения (период колебаний) маятника Максвелла.

Регистрация промежутков времени в работе осуществляется с помощью оптоэлектрических датчиков. Интервал времени между маркерами, установленными на соответствующие фронты изменения состояния датчиков, вводится в таблицу, где автоматически рассчитывается среднее значение времени движения маятника вниз и его среднеквадратичное отклонение. Полученные значения используются при расчете момента инерции маятника. Для расчета доли механической энергии, теряемой за один цикл движения, измеряются продолжительности первого и последующих «периодов» колебаний, для этого маркеры последовательно переставляются на точки срабатывания нижнего датчика.

Измерение продолжительности первого полного колебания

Больше информации ->

Установка "Проверка теоремы Гюйгенса-Штейнера методом вращательных колебаний"

• изучение свободных вращательных колебаний механической системы
• изучение понятия момента инерции твердого тела
• проверка теоремы Гюйгенса-Штейнера методом вращательных колебаний

Зависимость состояния датчика от времени

Больше информации ->

Установка "Изучение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу Стокса"

• Изучение движения шарика в жидкости;
• Освоение покадровой обработки видеоизображения
Экспериментальное определение вязкости жидкости методом Стокса.

В лабораторной работе реализуется методика покадровой обработки видеофрагмента движения шарика, когда в таблицу обработки данных с каждого кадра вводится координата шарика и время. Построение графика зависимости координаты от времени позволяет сделать вывод о характере движения и определить скорость движения и определить скорость движения на участке, где оно было равномерным в рамках точности эксперимента.

Зависимость координаты шарика от времени

Больше информации ->

Установка "Соударение шаров"

• изучение закона сохранения импульса
• изучение закона сохранения энергии
• изучение упругого соударения тел

Показания оптоэлектрических датчиков выводятся на экран компьютера в виде двух диаграмм, показывающих изменение состояния каждого датчика (открыт/перекрыт) от времени. Программа работы с данными позволяет установить два маркера в точки, где происходило изменение состояния датчика, и определить интервал времени между этими событиями. Скорости шаров после взаимодействия, рассчитанные по времени перекрытия оптоэлектрических датчиков (скорость шара определяется путем деления его диаметра на время, в течение которого он перекрывал оптическую ось датчика), сравниваются с расчетными значениями, полученными в предположении абсолютно упругого удара.

Определение интервалов времени

Больше информации ->

Установка "Маятник комбинированный" (ФДК-04)

Позволяет демонстрировать гармонические колебательные процессы, а также проводить опыты с применением метода тяговой проекции при сравнительных демонстрациях физического и математического маятников.

На несущей штанге крепится кронштейн с системой подвеса маятников:
■ математического маятника (шара на нити) с регулируемой длиной подвеса;
■ физического маятника в виде плоского ассиметричного многогранника произвольной формы с несколькими точками подвеса по оси симметрии маятника;
■ крестообразного маятника Обербека с пружинными фиксаторами грузов для обеспечения быстрой перестройки маятника на разные частоты колебаний.

Больше информации ->

Установка "Механика-1" (МУК-М1)

Модульный учебный комплекс МУК-М1 "Механика 1" предназначен для проведения практикума в высших и средних учебных заведениях по разделу "механика" курса общей физики.

Комплекс позволяет выполнять фронтальные лабораторные работы бригадой 2-3 человека.

Особенности применения

Комплекс размещается на рабочем столе. Механический блок юстируется по уровню горизонта при помощи регулировочных ножек.

Все съемные детали могут быть размещены на основании стенда в специальных посадочных местах.

Секундомер СЭ1 позволяет управлять электромагнитным тормозом и останавливаль счет по сигналу фотодатчика.

Блок механический БМ1 (Механика 1)

Блок механический БМ1 предназначен для проведения практикума по физике в высших и средних учебных заведениях. Применяется в составе модульного учебного комплекса МУК-М1 (Механика1), совместно с электронным секундомером СЭ1, и позволяет реализовать следующие лабораторные работы:

• 010101. Измерение скорости пули с помощью баллистического маятника;
• 010102. Определение момента инерции маятника Обербека;
• 010103. Определение момента инерции тела и оценка момента сил трения;
• 010114. Математический маятник;
• 010115. Физический маятник;

Состав блока

Механический блок содержит следующие основные узлы:

• Баллистический маятник;
• Маятник Обербека.

Секундомер электронный СЭ1

Секундомер электронный СЭ1 предназначен для проведения практикума по физике в высших и средних учебных заведениях. Прибор применяется в составе модульных учебных комплексов МУК-М1 и МУК-М2 (по механике), либо как отдельный прибор.

Прибор позволяет измерять временные интервалы и управлять электромагнитом.

Основные характеристики прибора

• Диапазон измерения времени секундомера 0-99,99 с;
• Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 B частотой 50 Гц;
• Габаритные размеры прибора: 250х180х85 мм;
• Масса прибора не более 3 кг.

Больше информации ->

Установка "Механика-2" (МУК-М2)

Модульный учебный комплекс МУК-М2 "Механика 2" предназначен для проведения практикума в высших и средних учебных заведениях по разделу "механика" курса общей физики.

Комплекс позволяет выполнять фронтальные лабораторные работы бригадой 2-3 человека.

Особенности применения

Блок механический БМ2 (Механика 2)

• Изучение законов сохранения при вращательном движении;
• Неупругое соударение шаров;
• Упругое соударение шаров;
• Движение связанных тел;
• Определение коэффициента трения-скольжения;
• Определение коэффициента трения покоя
• Проверка законов динамики поступательного движения
• Скатывание тела с наклонной плоскост
• Машина Атвуда

Состав блока

Механический блок содержит следующие основные узлы:

• Узел "Плоскость"
• Узел "Шары";
• Узел "Стержень".

Секундомер электронный СЭ1

Секундомер электронный СЭ1 предназначен для проведения практикума по физике в высших и средних учебных заведениях. Прибор применяется в составе модульных учебных комплексов МУК-М1 и МУК-М2 (по механике), либо как отдельный прибор.

Прибор позволяет измерять временные интервалы и управлять электромагнитом.

Основные характеристики прибора

• Диапазон измерения времени секундомера 0-99,99 с;
• Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 B частотой 50 Гц;
• Габаритные размеры прибора: 250х180х85 мм;
• Масса прибора не более 3 кг.

Больше информации ->

Установка "Гироскопический эффект" (УП5847)

Гироскоп Лагранжа выполнен в виде настольной каркасной конструкции, состоящей из горизонтального основания, вертикальной стойки круглого сечения и ротора, установленного на шарикоподшипниках, внутри защитного прозрачного корпуса из органического стекла. Ротор гироскопа приводится во вращательное движение с помощью устройства для запуска гироскопов. Стойка неподвижно закреплена на основании, сам гироскоп свободно устанавливается на стойку.

Двухстепенной гироскоп выполнен в виде каркасной конструкции, состоящей из горизонтального основания, на котором закреплена вращающаяся вертикальная U-образная стойка, и ротора, установленного на шарикоподшипниках, закрепленных на стойке. Ротор гироскопа помещен в защитный прозрачный кожух.

Устройство запуска гироскопов предназначено для сообщения вращательного движения роторам гироскопов. Устройство изготовлено на базе электродвигателя переменного тока. На валу электродвигателя закреплено обрезиненное колесо.

Назначение:

Комплект учебно-лабораторного оборудования "Гироскопический эффект" предназначен для изучения гироскопического эффекта и различных конструкций гироскопов – гироскопа Лагранжа и двухстепенного гироскопа. Гироскопы приводятся в действие с помощью устройства запуска.

Лабораторные эксперименты направлены на исследование движения тяжелого гироскопа под действием силы тяжести, движения оси гироскопа при вынужденной прецессии, демонстрацию закона Фуко.

Оборудование может применяться для обучения в общеобразовательных учреждениях, учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования для получения базовых и углубленных профессиональных знаний и навыков по дисциплине "Физика", раздел "Динамика". Оборудование может быть также использовано на семинарах и курсах повышения квалификации электротехнического персонала предприятий и организаций.

• Модель гироскопа Лагранжа, установленная на основании.
• Модель двухстепенного гироскопа, установленная на основании.
• Устройство запуска гироскопов.

1. Движение тяжелого гироскопа под действием силы тяжести.
2. Движение оси гироскопа при вынужденной прецессии.
3. Демонстрация закона Фуко.

Больше информации ->

Установка "Закон Архимеда" (УП6244)

Оборудование конструктивно представляет собой установленную на неподвижном основании вертикальную неподвижную стойку, на которой закреплен прецизионный динамометр с подвешенным грузом. Груз погружается в стоящий на лабораторном подиуме мерный стакан с жидкостью, глубина погружения регулируется путем вертикального перемещения динамометра по стойке с помощью лабораторного подъемника в виде втулки с регулируемой опорой.

Назначение:

Комплект учебно-лабораторного оборудования "Закон Архимеда" предназначен для экспериментального определения зависимости выталкивающей силы от глубины погружения (закон Архимеда).

Оборудование может применяться для обучения в общеобразовательных учреждениях, учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования для получения базовых и углубленных знаний и навыков при изучении раздела физики "Гидростатика".

• Основание.
• Вертикальная стойка.
• Лабораторный подъемник.
• Грузы круглого и квадратного сечения.
• Мерные стаканы.
• Прецизионный динамометр.

1. Изучение силы Архимеда и закона Архимеда.
2. Изучение способа гидростатического взвешивания и определения плотности различных материалов методом динамометра.

Больше информации ->

Комплект учебно-лабораторного оборудования "Параллелограмм сил"

Оборудование конструктивно представляет собой основание с закрепленной вертикальной стойкой, на которой установленная круглая площадка с нанесенной градуировочной шкалой. Съемные крепления для направления подвесов и съемные подвесы с разновесными грузами устанавливаются на площадке согласно заданному углу.

Назначение:

Лабораторный стенд "Параллелограмм сил" предназначен для экспериментального исследования векторного сложения сил. Оборудование может применяться для обучения в общеобразовательных учреждениях, учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования для получения базовых и углубленных знаний и навыков при изучении раздела физики "Механика. Статика".
.

• Основание с вертикальной стойкой.
• Стол с градуировочной шкалой.
• Съемные крепления.
• Съемные подвесы.
• Комплект разновесных грузов.

1. Графическое представление равновесия трех произвольных сил.
2. Аналитическое исследование точки равновесия в случае, когда силы F1 и F2 симметричны.

Больше информации ->