71
)
(
ln
0
N
A
A
и заносим в таблицу 1.
Построим график зависимости
)
(
ln
0
N
A
A
от
N
.
Таблица 1 - Экспериментальные данные
Положение
цилиндрического
груза на
стержне
Амплитуда
колебаний
)
(
N
A
Число колебаний N
c
t,
0
10
15
20
25
30
)
(
ln
0
N
A
A
На построенной прямой возьмем произвольно две точки и вычислим
логарифмический декремент затухания по формуле
tg
и найдем
e
N
,
соответствующее
)
(
ln
0
N
A
A
=1 по формуле
1
e
N
. Далее вычислим по формуле
1
e
N T
T
- коэффициент затухания, по формуле
1
– время релаксации и
наконец, по формуле
e
Q
N
– добротность маятника. При обработке
результатов эксперимента очень удобно использовать метод наименьших
квадратов. Для этого принимаем следующую зависимость
y
kx
при
следующих обозначениях:
0
ln
,
( )
A
y N
x
A N
.Тогда
1
2
1
n
i
i
i
n
i
i
x y
k
x
и погрешность
2
2
1
2
1
1
n
i
i
k
n
i
i
y
k
n
x
. Погрешности других величин можно определить по
выражениям
2
2
2
1
1
1
,
,
e
N
T
T
T
T
T
,
2
Q
. Теперь
отодвинув по стержню цилиндрические грузы до среднего и крайнего их
положений повторяем дважды предыдущие этапы эксперимента и вычислений.
Результаты вычислений вносим в таблицу 2.
Таблица 2 - Характеристики затухающих колебаний маятника
Положение
цилиндрического
груза на
стержне
,
T c
e
N
1
,
c
,
c
Q
72
Построенные три графика зависимости
)
(
ln
0
N
A
A
от
N
показывают, что
увеличение
момента инерции
маятника приводит
к
уменьшению
логарифмического декремента затухания или коэффициента затухания
,
что показывает достоверности теоретических зависимостей
2
r
T
I
или
2
r
I
Результаты вычислений также показывают прямую пропорциональность
времени релаксации, числа колебаний за время
е и добротности механической
системы моменту инерции маятника.
Литература:
1. Евграфова Н.Н., Каган В.Л. Руководство к лабораторным работам по
физике. Учебное пособие для радиотехнических и электроприборо-
строительных специальностей вузов. – М.:
Высшая школа, 1970. – 388 с.
2. Корзун И.Н. Лабораторные работы по механике и молекулярной
физике. – Аматы: Қазақ университеті, 1991. – 94 с.
3. Физика: Колебания.
Методические указания к выполнению
лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей /
Байпакбаев Т.С., Завадская Л.В., Тонконогая Л.А., Семененя В.А. – Алматы:
АИЭС, 2008. – 28 с.
4. Акимов А.И., Баранов А.Н. и Салецкий А.М. Физический маятник:
Пути повышения точности измерения // Физическое образование в вузах. -
2000. – Т. 6(2). – С. 52-61.
5. Астапов Е.Н., Ботнева З.Н., Кочкин Ю.П., Леднов А.Ю., Лисовская
М.А., Машкин А.Г., Мельцер-Шафран Л.В.,Раскужина И.В., Савинова Н.А.,
Савченко Ю.И. Механика: лабораторный практикум для студентов всех
специальностей. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. – 66 с.
6. Качевский А.Н. Лабораторная работа: ―Изучение затухающих
крутильных колебаний, упругих и неупругих свойств материала‖ // Физическое
образование в вузах. –2000. – Т. 6(3). – С. 46-48.
73
ЭЛЕКТРДИНАМИКА КУРСЫ БОЙЫНША СТУДЕНТТЕРДІҢ
ЕСЕПТЕУ-СЫЗБА ЖҦМЫСТАРЫНА ТАПСЫРМАЛАРДЫ
ҚҦРАСТЫРУ ӘДІСТЕМЕСІ
Искаков Ж.
Алматы қ.,
Алматы энергетика
және байланыс университеті
Механика
және машинатану институты
iskakov53@mail.ru
5B071800 – Электрэнергетика мамандығының 2012 жылғы мемлекеттік
жалпыға міндетті білім стандартына және типтік оқу жоспарына [1: 26] сәйкесті
базалық пәндердің міндетті компоненті болып табылатын физика пәні (Fiz
1205) 2 семестрде 4 кредитпен оқытылады. Осы пәндердің таңдау
компонентінің бірі ретінде студенттерді мамандығына бейімдей бастау
мақсатында Алматы энергетика және байланыс университетінде 3 семестрде 3
кредиттік электрдинамика курсы [2: 1] таңдап алынды. Бҧл курс физика пәнінің
қҧрамдас бӛлігі болып табылатын электр және магнетизм бӛлімі мазмҧнын
қайталау емес, студенттердің осы бӛлімде алған білімдеріне сҥйене отырып
оларды әрімен қарай тереңдете дамытады, студенттерді мамандығына барынша
бейімдейді, электрлік, магниттік және электрмагниттік ӛрістер қасиеттерін
Максвелл теңдеулері негізінде қарастырады.
Электрдинамика пәні бойынша студенттердің ӛзіндік жҧмысы кредит
санына сәйкесті ҥш есептеу-сызбалық тапсырманы - электрстатикалық ӛрісті
есептеуді, магнитстатикалық ӛрісті есептеуді, электрмагниттік ӛрісті зерттеуді
және олардың әрқайсысына қосымша теориялық сҧрақтарға жауап беруді
қамтиды. Электрстатикалық ӛрісті есептеу ӛрістің потенциалын, кернеулігін,
диэлектриктер
шекарасындағы
байланысқан
зарядты
және
шекара
жазықтығына электр зарядының тартылу кҥшін анықтауға саяды. Тҧрақты
токтың электр ӛрісін зерттегенде ҥлестірілу кернеуі және ӛткізгіштіктері
әртҥрлі орталардағы ӛріс кернеуліктері табылады. Магнитстатикалық ӛрісті
есептегенде ӛрістің сипаттамалары: электр тогы жҥретін ӛткізгіш ішіндегі,
сыртындағы магнит ӛрісінің кернеулігі және индукциясы, магнит ағыны
(мҧның ішінде тҥзу токтың тік бҧрышты рамка арқылы магнит ағыны),
ӛткізгіштің индуктивтілігі (мҧның ішінде тҥзу ӛткізгіш пен тікбҧрышты
рамканың ӛзараиндуктивтілігі) және ӛткізгіш ішіндегі магниттелу тогы
анықталады. Электрмагниттік ӛрісті оқып-зерттеу жазық конденсатордың және
соленоидтың ӛрістерін есептеу арқылы жҥзеге асырылады.
И.Е. Иродовтың ‖Задачи по общей физике‖ кітабындағы табақшаларының
арасындағы кеңістік диэлектрлік ӛтімділігі
және меншікті ӛткізгіштігі
біртекті, изотропты және әлсіз ӛткізгіш ортамен толтырылған, ішкі беттерінің
арақашықтығы
d
(
2
d
S
, мҧндағы
S
- табақшаның ауданы), арасына
айнымалы кернеу
sin
m
u
U
t
тҥсірілетін жазық конденсатордың электр ӛрісінің
E
кернеулігін;
D
ығысуын, ӛткізгіштік тогының
j
және ығысу тогының
ы
j
тығыздығын; магнит ӛрісінің
B
индукциясын және
H
кернеулігін табу есебі [3:
