Как собирать штатив по физике

Обновлено: 05.05.2024

Внимание! Картинка может не совпадать с описанием прибора, не меняя его функциональность!

1. Назначение пособия

Штатив универсальный физический предназначен для сборки разнообразных установок, крепления приборов и приспособлений при проведении демонстрационных опытов из всех разделов курса физики.

В состав комплекта штатива входят:
Подставка чугунная - 2 шт.
Стойка с наружной резьбой - 1 шт.
Стойка с внутренней резьбой - 1 шт.
Стойка с изолирующим стержнем - 1 шт.
Сборка муфты крестообразной - 4 шт.
Сборка муфты с крючком - 4 шт.
Сборка лап на пружине - 1 шт.
Муфта с шаровой опорой - 1 шт.
Кольцо (д.93 мм) - 1 шт.
Струбцина - 1 шт.
Столик - 1 шт.
Ящик упаковочный - 1 шт.
Руководство по эксплуатации - 1 шт.

3. Общие указания

Массивные чугунные подставки обеспечивают штативу устойчивость, а наличие зажимного устройства в них - монтаж стоек в строго вертикальном положении. Подставки можно закрепить к крышке демонстрационного стола с помощью струбцины.
Это необходимо тогда, когда приходится собирать установки, у которых центр тяжести выходит за пределы опор подставки.
Три стойки позволяют собирать установки, для которых необходимо наличие двух штативов, а в тех случаях, когда собранную установку необходимо укрепить на высоте более 750 мм, общую высоту штатива можно увеличить. Это достигается за счет резьбового соединения двух стоек.
Возможности штатива значительно расширяются за счет наличия в его составе муфты с шаровой опорой, с помощью которой моно закрепить прибор или установку, а также зажимать пробирки, колбы, бюретки и т.п. под различными углами по отношению к стойке.
Наличие на изолирующем стержне стальных муфт с отверстиями и зажимами позволяют закрепить токопроводящие проводники.
Муфты крестообразные предназначены для крепления стержней в штативе во взаимно-перпендикулярных положениях, а муфты с крючком - для подвешивания элементов приборов. Кольцо применяется для химической посуды. Столик - для установки приборов. С помощью лапки можно закрепить предметы толщиной не более 15 мм или проволоку плоскими губками.

4. Правила хранения

Хранить изделие следует в сухом помещении с комнатной температурой (15- 25C) при относительной влажности воздуха 80 %.

5. Свидетельство о приемке

Прибор соответствует техническим условиям ТУ 79 РФ 529- 03 и признан годным для эксплуатации.

Дата выпуска "______" _______________ 20 ____г.

6. Гарантийные обязательства

Предприятие- изготовитель гарантирует соответствие прибора требованиям ТУ при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и хранения.
Срок гарантии - 1 (один) год со дня ввода прибора в эксплуатацию.

Цель работы: вычислить ускорение свободного падения из формулы для периода колебаний математического маятника:

Для этого необходимо измерить период колебания и длину подвеса маятника. Тогда из формулы (1) можно вычислить ускорение свободного падения:

1) часы с секундной стрелкой;

2) измерительная лента (Δ_л = 0,5 см).

Материалы: 1) шарик с отверстием; 2) нить; 3) штатив с муфтой и кольцом.

Порядок выполнения работы

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3—5 см от пола.

2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5—8 см и отпустите его.

3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

4. Измерьте время Δt 40 полных колебаний (N).

5. Повторите измерения Δt (не изменяя условий опыта) и найдите среднее значение Δt_ср.

6. Вычислите среднее значение периода колебаний T_ср по среднему значению Δt_ср.

7. Вычислите значение g_cp по формуле:

8. Полученные результаты занесите в таблицу:

9. Сравните полученное среднее значение для g_cp со значением g = 9,8 м/с 2 и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле:

Изучая курс физики вам часто приходилось использовать в решении задач и других расчетах значение ускорения свободного падения на поверхности земли. Вы принимали значение g = 9,81 м/с 2 , то есть с той точностью, которой вполне достаточно для производимых вами расчетов.

Целью данной лабораторной работы является экспериментальное установление ускорения свободного падения с помощью маятника. Зная формулу периода колебания математического маятника Т =

можно выразить значение g через величины, доступные простому установлению путем эксперимента и рассчитать g с некоторой точностью. Выразим

где l — длина подвеса, а Т — период колебаний маятника. Период колебаний маятника Т легко определить, измерив время t, необходимое для совершения некоторого количества N полных колебаний маятника

Математическим маятником называют груз, подвешенный к тонкой нерастяжимой нити, размеры которого много меньше длины нити, а масса — много больше массы нити. Отклонение этого груза от вертикали происходит на бесконечно малый угол, а трение отсутствует. В реальных условиях формула

имеет приблизительный характер.

Рассмотрим такое тело (в нашем случае рычаг). На него действуют две силы: вес грузов P и сила F (упругости пружины динамометра), чтобы рычаг находился в равновесии и моменты этих сил должны быть равны по модулю меду собой. Абсолютные значения моментов сил F и P определим соответственно:

В лабораторных условиях для измерения с некоторой степенью точности можно использовать небольшой, но массивный металлический шарик, подвешенный на нити длиной 1-1,5 м (или большей, если есть возможность такой подвес разместить) и отклонять его на небольшой угол. Ход работы целиком понятен из описания ее в учебнике.

Средства измерения: секундомер (Δt = ±0,5 с); линейка или измерительная лента (Δl = ±0,5 см)

Штатив физический универсальный является вспомогательным учебным оборудованием и предназначен для сборки установок и крепления различных приборов, приспособлений при демонстрации опытов из всех разделов курса физики.

Технические характеристики (комплектность):

Габаритные размеры в упаковке:

подставки чугунные – 2 шт.,

стойка с изолирующим стержнем – 1 шт.,

муфты крестообразные – 2 шт.,

муфты с крючком – 4 шт.,

лапка пружинная – 1 шт.,

муфта с шаровой опорой – 1 шт.,

кольцо (93 мм) – 1 шт.,

струбцина – 1 шт.,

винты 40 мм – 6 шт.,

винты 30 мм – 10 шт.,

руководство по эксплуатации – 1 шт.

Массивные чугунные подставки обеспечивают штативу устойчивость, а наличие зажимного устройства в них – монтаж стоек в строго вертикальном положении. Подставки можно прикрепить к крышке демонстрационного стола с помощью струбцины. Это необходимо тогда, когда приходится собирать установки, у которых центр тяжести выходит за пределы опор подставки.

Три стойки позволяют собирать установки, для которых необходимо наличие двух штативов, а в тех случаях, когда собранную установку необходимо укрепить на высоте более 750 мм, общую высоту штатива можно увеличить. Это достигается за счет резьбового соединения двух стоек.

Возможности штатива значительно расширяются за счет наличия в комплекте муфты с шаровой опорой, с помощью которой можно закрепить прибор или установку, а также зажимать пробирки, колбы, бюретки и т.п. под различными углами по отношению к стойке.

Наличие на изолирующем стержне стальных муфт с отверстиями и зажимами позволяют закреплять токопроводящие проводники.

Муфты крестообразные предназначены для крепления стержней в штативе во взаимно-перпендикулярных положениях, а муфты с крючком – для подвешивания элементов приборов. Кольцо применяется для крепления химической посуды, столик – для установки приборов. С помощью лапки можно закрепить предметы толщиной не более 15 мм или проволоку плоскими губками.