Измерительные приборы

Выполняя лабораторные работы в курсах разных дисциплин, и конечно же при изучении курса общей физики, в большинстве случаев необходимо получить количественный вывод о явлениях, т.е. найти численное значение, например, силы трения, коэффициента упругости пружины, динамического коэффициента вязкости, ускорения свободного падения и т.д. Немного реже требуется подтвердить теоретическую зависимость одной величины от другой, например, линейную зависимость сопротивления металла от температуры или линейную зависимость углового ускорения вращающегося тела от приложенного к нему момента силы, нелинейную зависимость тока в туннельном диоде от напряжение на нем и.т.д.

В любом случае, Экспериментатору (назовем этим звучным словом студента при выполнении лабораторной работы) требуются приборы, которые помогут ему измерить различные физические величины. Обычно набор приборов невелик: для механических опытов это

- линейка для измерения размеров тел и расстояний между точками (а еще с помощью этой же линейки можно проводить карандашом линии на графике!);

- штангенциркуль и микрометр для измерения размеров тел любой формы, например, диаметр шара или цилиндра, а также для более точного измерения малых размеров;

- секундомер для измерения временной длительности процессов (время падения, время колебаний, время вытекания воды из сосуда);

- весы для измерения массы тел (не мешало бы иметь в лаборатории). Как показывает практика, все используемые в лабораторных работах тела взвешены лаборантом и Экспериментатор уже имеет численные значения масс, нанесенные обычно прямо на поверхность этих тел разными способами – или краской или механическим продавливанием.

Для лабораторных работ по электричеству и магнетизму нужны

- амперметр, измеряющий ток;

- вольтметр, измеряющий напряжение.

- осциллограф, который помогает изучать электрические процессы во времени.

2.1. Приборы, измеряющие линейные размеры

Рис.1. Штангенциркули а) и в); стальная линейка б); микрометр г)

Как видно из рис.1, на каждом из приборов есть набор тонких линий, повторяющихся через одинаковый интервал, а также целые числа. На основной шкале штангенциркулей и линейке (рис.1. а, б, в) числа выражают сантиметры. Между двумя числами ровно 10 интервалов по одному миллиметру. Такая линейка называется миллиметровой. Говорят, что цена деления линейки равна мм (насчет штангенциркулей разговор особый). Для удобства отсчетов каждая пятая линия рисуется длиннее других, а каждая десятая еще длиннее.