Лабораторная установка "Измерение скорости тела методом баллистического маятника"

Назначение

• изучение закона сохранения момента импульса


• изучение закона сохранения механической энергии


• изучение методов определения скорости движущегося тела

Устройство

Установка смонтирована на вертикальном настольном стенде и включает в себя баллистический маятник и вертикальную трубку, в которой разгоняется стальной шар. В верхней части стенда установлен датчик угла поворота, на оси которого с помощью жесткой штанги закреплен баллистический маятник – цилиндрическое тело с полостью для захвата шарика. Труба для разгона шара заканчивается поворотным элементом, который обеспечивает горизонтальное направление вектора скорости шара при взаимодействии с баллистическим маятником. Для измерения скорости шара перед баллистическим маятником на стенде устанавливается оптоэлектрический датчик.

Описание

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.

Габариты установки 500х380х970мм

51604114

Лабораторная установка "Измерение длины световой волны с помощью колец Ньютона"

Назначение

• Изучение явления интерференции света при отражении от плоской и сферической поверхности;


• Наблюдение колец Ньютона;


• Определение радиуса кривизны поверхности линзы и длины волны света.

Устройство

Установка включает в себя оптическую скамью со стойкой источника излучения и оптическим боксом, обеспечивающих установку оптических элементов в требуемой конфигурации. Блок источника излучения включает в себя два излучателя, которые могут быть поочередно установлены в оптическую схему и соединены с клеммами питания. Объект «Кольца Ньютона» смонтирован внутри оптического бокса, в котором также находится светоделительная пластина. Для наблюдения и фотографирования интерференционной картины используется цифровой микроскоп, подключаемый к компьютеру. Установка оснащена сдвижным светонепроницаемым кожухом, который препятствует попаданию внешнего света в оптический бокс.

Описание

В основу методики обработки данных положено построение на экране зависимости квадрата радиуса кольца от его номера rk2 = Rλk — 2Ra, аппроксимация экспериментальных точек функцией вида Y=AX+B и определение на основе вычисленных значений A и B параметров, требуемых по заданию лабораторной работы (радиуса кривизны линзы с использованием известной длины волны одного источника и после этого длины волны второго источника света, а также размера «пылинки», которая не дает оптическим элементам подойти вплотную друг к другу). Радиусы темных колец определяются путем совмещения построенных в программе обработки окружностей с темными кольцами на фотографии интерференционной картины и пересчета радиусов с учетом масштаба съемки.

Габариты установки 185х1000х300мм

Примечание: предприятие-изготовитель оставляет за собой право, без уведомления потребителя, вносить незначительные изменения в конструкцию, комплектацию, технические характеристики, внешний вид, включая изменения по упаковке, не ухудшающие потребительских свойств изделия и его методического назначения.

51604160

Лабораторная установка "Соударение шаров"

Назначение

• изучение закона сохранения импульса


• изучение закона сохранения энергии


• изучение упругого соударения тел

Устройство

Установка обеспечивает центральный удар двух стальных шаров одинаковой или различной массы, один из которых перед столкновением покоится. Шары подвешиваются на регулируемых по высоте бифилярных подвесах, которые крепятся к кронштейну в верхней части стенда. Для обеспечения стабильных начальных условий имеется пусковое устройство, управляемое с компьютера.

Описание

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.

Габариты установки 780х420х585мм

51604123

Лабораторная установка "Измерение ускорения свободного падения с помощью математического и физического маятника"

Назначение

• изучение свободных колебаний механической системы


• изучение колебаний математического маятника


• изучение колебаний физического (оборотного) маятника


• определение ускорения свободного падения

Устройство

В верхней части стенда имеются две пластины, одна из которых является опорной для призмы оборотного маятника, а другая имеет отверстие для фиксации нити. Маятники совершают колебания в плоскости, параллельной плоскости металлического стенда. Оптоэлектрический датчик, с помощью вмонтированных в него магнитов, фиксируется на металлическом стенде таким образом, чтобы маятник при колебаниях пересекал его оптическую ось. Показания оптоэлектрического датчика выводятся на экран компьютера в виде диаграммы, показывающей изменение состояния датчика (открыт/перекрыт) от времени.

Описание

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.

Габариты установки, мм  - 500х380х670

51604113

Лабораторная установка "Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва петли"

Назначение

• Изучение явления аоверхностного натяжения;


• Измерение коэффициента поверхностного натяжения воды.

Устройство

Установка представляет собой жесткий каркас, в верхней части которого смонтирован датчик силы. Тонкий металлический обруч, который погружается в жидкость, крепится к датчику силы с помощью нитяного подвеса. Кювета с исследуемой жидкостью устанавливается на подъемном столике, при движении которого вниз и соответствующем опускании кюветы тонкий металлический обруч отрывается от поверхности жидкости.

Описание

Методика определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости основана на измерении дополнительного (по сравнению с весом тела) усилия, необходимого для вытягивания тела из жидкости. Это дополнительное усилие возникает на границе соприкосновения тела с жидкостью, длина которой в случае тонкого обруча равна удвоенной длине окружности обруча. Расчет производится по формуле:

σ = F / 2I,

где F – величина дополнительного усилия, I – длина полосы, образующей обруч. Запись показаний датчика силы с временным разрешением 0,02с позволяет зарегистрировать силу, которая действовала на обруч в момент времени, непосредственно предшествующий его отрыву от поверхности.

Габариты установки 410х375х530мм

51604131

Лабораторная установка "Изучение спектра водорода»

Назначение

• Измерение длин волн спектра атомарного водорода;


• Сопоставление полученного спектра с предсказаниями полуклассической и квантовой теории строения атома водорода;


• Определение неизвестного газа по его спектру.

Устройство

Лабораторная установка состоит из спектрометра, блока питания и комплекта источников линейчатого спектра – газоразрядных трубок. Спектрометр выполнен на основе дифракционной решетки и ПЗС-матрицы, расположенной в фокусе зеркала за дифракционной решёткой. Для управления работой спектрометра и считывания с него информации о спектральном составе анализируемого изучения используется специальная компьютерная программа.

Описание

Представление данных на экране компьютера осуществляется в виде спектра – зависимости интенсивности излучения от длины волны. Программа имеет необходимый инструментарий для анализа спектров, в т. ч. возможность вычитания теневого спектра. Регулирование чувствительности спектрометра выполняется в работающей с ним компьютерной программе путем изменения времени воздействия излучения на ПЗС-матрицу. Имеющиеся в комплекте газоразрядные трубки (кроме водородной) позволяют проверить калибровку спектрометра (по спектру ртути) и поставить спектроскопическую задачу по определению неизвестного газа по его спектру.

Габариты установки 450х300х410мм

51604164

Лабораторная установка "Исследование магнитного поля в катушках Гельмгольца"

Назначение

• Измерение распределения продольной и радиальной составляющих индукции магнитного поля в области катушек Гельмгольца;


• Изучение магнитного поля плоской катушки.

Устройство

Установка смонтирована на горизонтальном основании, обеспечивающем закрепление всех элементов. Устройство перемещения датчика магнитного поля обеспечивает его перемещение по двум координатам (продольной и радиальной), причем движением датчика в радиальном направлении управляет компьютерная программа сбора и обработки данных. Конструкция датчика магнитного поля позволяет поворачивать чувствительный элемент на 90°, что дает возможность регистрировать как радиальную, так и продольную составляющие магнитного поля в пространстве между катушками Гельмгольца.

Описание

При проведении опыта снимаются распределения продольной и радиальной компонент индукции магнитного поля (значения B и R измеряются датчиками, продольная координата датчика вводится с клавиатуры компьютера). Вывод полученных данных на экран, осуществляемый с выбором своего цвета для каждой из кривых, позволяет определить границы области, в которых неоднородность поля не превышает заданного значения.

Габариты установки 780х450х500мм

51604144

Лабораторная установка "Изучение изобарного процесса"

Назначение

• Получение экспериментальных точек зависимости давления от температуры газа при его остывании в условиях постоянного давления;


• Ппроверка соответствия полученной экспериментальной зависимости закону Гей-Люссака для изобарного процесса в идеальном газе;


• Определение температурного коэффициента объемного расширения газа;


• Определение работы газа при постоянном давлении.

Устройство

Основу лабораторной установки составляет герметичный резервуар для газа, объем которого легко изменяется, поддерживая близкое к нулевому значение разности давлений внутри и снаружи. Внутри резервуара находится чувствительный элемент датчика температуры. Контроль объема воздуха в резервуаре осуществляется с помощью датчика объема. Квазистационарные условия изобарного процесса обеспечиваются при остывании предварительно нагретого резервуара на воздухе в течении примерно 10 минут. Нагрев резервуара и, соответственно, находящегося в нем воздуха осуществляется при погружении его в горячую воду.

Описание

Регистрация данных осуществляется в автоматическом режиме на протяжении всего процесса остывания газа при постоянном давлении. Обработка данных включает построение зависимостей объема газа от температуры, выраженной в градусах Цельсия, и от абсолютной температуры. На первом графике тангенс угла наклона аппроксимирующей данные прямой линии используются для вычисления температурного коэффициента объёмного расширения газа, на втором графике иллюстрируется пропорциональность объема абсолютной температуре.

Габариты установки 300х250х700мм

51604127

Лабораторная установка «Определение зависимости скорости звука в воде от температуры»

Назначение

• Изучение распространения звуковых волн;


• Определение скорости распространения ультразвуковых колебаний в воде методом резонанса;


• Построение зависимости скорости звука в воде от температуры.

Устройство

Лабораторная установка смонтирована в виде настольного металлического стенда и включает в себя сборку акустического резонатора с излучателем и приемником звука, резервуар для жидкости, генератор с блоком питания и осциллограф. Конструкция установки обеспечивает контролируемое изменение длины акустического резонатора и поддержание температуры в объеме резонатора на заданном уровне. Питание излучателя осуществляется от генератора синусоидального сигнала. В состав установки входит цифровой двухканальный запоминающий осциллограф с функциями вывода на экран амплитуды сигналов и частоты в цифровом виде.

Описание

Выполнение работы включает задание на экране компьютера температуры воды в резервуаре, а после ее достижения — фиксацию длин резонатора, при которых амплитуда акустических колебаний принимает максимальные значения. На основании полученных данных строится график зависимости координаты подвижного отражателя от номера максимума, он аппроксимируется прямой линией, по тангенсу угла наклона которой определяется длина волны. Скорость звука, рассчитанная на основании длины волны и частоты сигнала, вместе с температурой воды вводится в таблицу для построения графика зависимости скорости звука от температуры.

51604136