Виртуальная лаборатория общей физики

Программный продукт предназначен для имитационного выполнения лабораторных работ по основным разделам общей физики. В состав виртуальной лаборатории входят 22 имитационных лабораторных работы:

 

  1. Изучение погрешностей измерения ускорения свободного падения с помощью математического маятника;
  2. Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса;
  3. Изучение законов вращательного движения на маятнике Обербека;
  4. Определение коэффициента вязкости воздуха;
  5. Определение отношения теплоемкостей газа методом адиабатического расширения;
  6. Изучение закона Ома;
  7. Исследование электростатического поля;
  8. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли;
  9. Изучение магнитных свойств ферромагнетиков;
  10. Определение удельного заряда электрона методом магнитной фокусировки;
  11. Пружинный маятник;
  12. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний;
  13. Определение скорости звука методом стоячих волн;
  14. Изучение затухающих электромагнитных колебаний;
  15. Интерференция света. Опыт Юнга;
  16. Изучение дифракции света на одиночной щели и дифракционной решетке;
  17. Изучение дифракционного спектра;
  18. Изучение законов теплового излучения с помощью яркостного пирометра;
  19. Фотоэффект;
  20. Изучение оптических спектров испускания. Градуировка спектроскопа;
  21. Определение энергии активации полупроводника;
  22. Снятие ВАХ полупроводникового диода.

 

Моделируемые лабораторное оборудование и приборы, а также методика выполнения работ и обработки результатов измерений соответствуют применяемым в реальном лабораторном практикуме общей физики.

 

Виртуальная лаборатория имеет графическую оболочку, посредствам которой выполняется выбор и запуск отдельных лабораторных работ, а также, методических указаний, выполненных в виде интегрированных HTML страниц.

 

Минимальные системные требования:

  • процессор: Intel/AMD, не менее 1 ГГц;
  • ОЗУ: не менее 512 Мб;
  • разрешение экрана: не менее 1024x768x32;
  • ОС: Microsoft Windows XP, 7, 8, 8.1, 10;
  • стандартная клавиатура и компьютерная мышь с колесом прокрутки.

1. Изучение погрешностей измерения ускорения свободного падения с помощью математического маятника

Цели работы: изучение колебаний математического маятника: измерение  периода его колебаний и определение ускорения свободного падения; оценка случайной и приборной погрешностей измерения; изучение зависимости ширины доверительного интервала от числа опытов и доверительной вероятности.


2. Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса

Цели работы: изучение законов движения тела в вязкой среде; экспериментальное определение коэффициента вязкости жидкости.


3. Изучение законов вращательного движения на маятнике Обербека

Цели работы: изучение кинематических и динамических характеристик вращательного движения; экспериментальное определение момента инерции крестовины маятника Обербека и момента сил трения; проверка справедливости закона сохранения (превращения) энергии механической системы.


4. Определение коэффициента вязкости воздуха

Цели работы: изучение явления внутреннего трения в газах; экспериментальное определение коэффициента вязкости воздуха; оценка средней длины свободного пробега молекул и их эффективного диаметра.


5. Определение отношения теплоемкостей газа методом адиабатического расширения

Цели работы: изучение первого начала термодинамики в различных изопроцессах; экспериментальное определение показателя адиабаты для воздуха.


6. Изучение закона Ома

Цели работы: знакомство с простейшими электрическими схемами и приобретение навыков работы с электро-измерительными приборами; экспериментальная проверка закона Ома для участка электрической цепи.


7. Исследование электростатического поля

Цели работы: экспериментальное нахождение точек заданного потенциала на плоской модели электростатического поля; построение эквипотенциальных и силовых линий поля; расчет характеристик поля по результатам экспериментального исследования.


8. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли

Цели работы: практическое изучение магнитного поля кругового тока и принципа суперпозиции полей; экспериментальное определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.


9. Изучение магнитных свойств ферромагнетиков

Цель работы: снятие основной кривой намагничивания и петли гистерезиса ферромагнетика.


10. Определение удельного заряда электрона методом магнитной фокусировки

Цели работы: изучение движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; экспериментальное определение удельного заряда электрона.


11. Пружинный маятник

Цели работы: изучение свободных колебаний пружинного маятника; экспериментальное определение коэффициента жесткости пружины и коэффициента сопротивления среды.


12. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний

Цели работы: интерактивная демонстрация сложения взаимно-перпендикулярных колебаний подвесного маятника.


13. Определение скорости звука методом стоячих волн

Цели работы: изучение волнового процесса и механизма образования стоячих волн; экспериментальное определение скорости звука в воздухе.


14. Изучение затухающих электромагнитных колебаний

Цели работы: изучение характеристик затухающих электромагнитных колебаний; экспериментальное определение параметров колебательного контура.


15. Интерференция света. Опыт Юнга

Цели работы: наблюдение интерференционной картины от двух параллельных щелей в монохроматическом свете; определение длины волны лазерного излучения.


16. Изучение дифракции света на одиночной щели и дифракционной решетке

Цели работы: наблюдение картины дифракции Фраунгофера от одиночной щели и дифракционной решетки в монохроматическом свете; экспериментальное определение ширины щели и периода дифракционной решетки.


17. Изучение дифракционного спектра

Цель работы: интерактивная демонстрация дифракционного спектра при различных параметрах дифракционной решетки.


18. Изучение законов теплового излучения с помощью яркостного пирометра

Цели работы: ознакомление с принципом действия яркостного пирометра и практическое измерение яркостной температуры нагретого тела; применение закона Кирхгофа и формулы Планка для определения истинной температуры тела; экспериментальная проверка справедливости закона Стефана-Больцмана.


19. Фотоэффект

Цели работы: снятие вольт-амперной характеристики (ВАХ) вакуумного фотоэлемента; определение работы выхода электронов и красной границы фотоэффекта.


20. Изучение оптических спектров испускания. Градуировка спектроскопа

Цели работы: ознакомление с устройством и принципом работы спектроскопа; наблюдение линейчатых спектров испускания и градуировка спектроскопа.


21. Определение энергии активации полупроводника

Цели работы: изучение температурной зависимости сопротивления полупроводника; экспериментальное определение энергии активации.


22. Снятие ВАХ полупроводникового диода

Цели работы: изучение контактных явлений в полупроводниках; снятие вольт-амперной характеристики  рп перехода.