Завдання. 1. Визначити штангенциркулем довжину зразка і помістити його в нагрівник

1. Визначити штангенциркулем довжину зразка і помістити його в нагрівник. Відрегулювати положення нагрівника за допомогою гвинтів так, щоб зразок був розташований вертикально вздовж осі вимірювання. Звільнивши затискуючий гвинт трубки 7, перемістити його вниз до дотику наконечника 8 з торцем зразка. Звільнити фіксатор вимірювальної системи. Включити освітлювач відлікового пристрою, відрегулювати різкість зображення, обертаючи окуляр.

2. Включити термостат і встановити потрібну температуру (інструкція по експлуатації термостата додається). Почекати 3-5 хв до встановлення стабільної температури, провести відлік по шкалі оптиметра. Продовжити нагрівання зразка, провести аналогічні відліки не менше п’яти разів через кожні 10 К.

3. Побудувати графік залежності видовження зразка від температури. Визначити коефіцієнт лінійного розширення за формулою:

,

де – тангенс кута нахилу графіка до горизонтальної осі. Використовуючи графік, визначити похибку визначення .

Контрольні запитання

1. Який фізичний зміст температурного коефіцієнта лінійного розширення?

2. Як з графіка визначити похибку ?

Лабораторна робота № 2.09. Визначення сталої адіабати методом акустичного резонансу

Вступ

Звукова хвиля в газі представляє собою періодично повторюваний адіабатний процес стискання та розрідження газу. Швидкість поширення звуку в газі дорівнює:

, (1)

де – показник адіабати, – молярна маса газу, – його термодинамічна температура, – універсальна газова стала. З формули (1) слідує:

. (2)

Вимірявши швидкість звуку в газі, можна за формулою (2) визначити величину . В даній роботі швидкість звуку вимірюється методом акустичного резонансу в стовпі повітря, що знаходиться в трубі (рис. 2.11), один кінець якої закритий поршнем 1, а біля другого кінця розташована мембрана динаміка 2. При коливаннях мембрани по трубі поширюється звукова хвиля, яка інтерферує з хвилею, відбитою від поверхні поршня. Як відомо, швидкість хвилі , частота коливань і довжина хвилі зв’язані співвідношенням:

. (3)

В трубі можуть збуджуватися власні коливання з різними частотами ... Якщо частота коливань мембрани співпадає з одною з цих частот, то в трубі встановлюються стоячі хвилі і настає різке підсилення звуку (резонанс). Переміщаючи поршень, можна знайти таке положення, при якому виникає резонанс звуку. При кожному подальшому переміщенні поршня на віддаль резонанс знову повторюється. Віддаль між сусідніми положеннями поршня, що відповідають резонансу, дає половину довжини звукової хвилі. Знаючи частоту , можна визначити за формулою (3) швидкість звуку.