Виртуальные лабораторные работы по физике

Раздел 01

Кинематика

5 работ

Кинематика описывает движение тел, не выясняя его причины: от выбора системы отсчёта и работы с векторами до движения с ускорением, полёта по параболе, движения по окружности и перехода между системами отсчёта.

s = v·t, x = x₀ + vₓ·t

Изучение прямолинейного равномерного движения

Расчёт времени прибытия поездов, самолётов и судов, работа конвейеров и эскалаторов. На этом законе строится вся навигация: маршрут = скорость × время.

кинематикапрямравндвиж7 класс

vₓ = v₀ₓ + aₓ·t, x = x₀ + v₀ₓ·t + aₓ·t²/2

Изучение прямолинейного равноускоренного движения

Разгон и торможение автомобиля, взлёт самолёта, спуск на лыжах. Позволяет заранее рассчитать тормозной путь — основа правил безопасности на дорогах.

кинематикапрямравндвиж9 класс

Измерение средней скорости движения бруска по наклонной плоскости

Измерение ускорения бруска при движении по наклонной плоскости

Исследование зависимости ускорения бруска от угла наклона направляющей

s = v·t, x = x₀ + vₓ·t

Изучение прямолинейного равномерного движения

Расчёт времени прибытия поездов, самолётов и судов, работа конвейеров и эскалаторов. На этом законе строится вся навигация: маршрут = скорость × время.

кинематикапрямравндвиж7 класс

vₓ = v₀ₓ + aₓ·t, x = x₀ + v₀ₓ·t + aₓ·t²/2

Изучение прямолинейного равноускоренного движения

Разгон и торможение автомобиля, взлёт самолёта, спуск на лыжах. Позволяет заранее рассчитать тормозной путь — основа правил безопасности на дорогах.

кинематикапрямравндвиж9 класс

vср = s/Δt, Δt = t₂ − t₁

Измерение средней скорости движения бруска по наклонной плоскости

кинематикапрямравндвиж7 класс

s = a·t²/2, a = 2·s/t²

Измерение ускорения бруска при движении по наклонной плоскости

кинематикапрямравндвиж9 класс

a = g·(sin α − μ·cos α)

Исследование зависимости ускорения бруска от угла наклона направляющей

кинематикапрямравндвиж9 класс

Раздел 02

Динамика

7 работ

Динамика связывает изменение движения с взаимодействиями тел: учит изображать силы, применять законы Ньютона и описывать упругость, трение и гравитацию.

Fупр = k·Δl, k = Fупр/Δl

Измерение жёсткости пружины

Пружины используются в динамометрах, амортизаторах, весах и механизмах возврата. Знание жёсткости позволяет рассчитать деформацию и силу в пределах упругости.

динамикасилыупрузако7 класс9 класс

Исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины

Измерение коэффициента трения скольжения

Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления

Исследование зависимости силы трения скольжения от рода поверхности

h = g·t²/2, g = 2·h/t²

Определение ускорения свободного падения

Баллистика и парашютный спорт, гравиметрическая разведка нефти и руд по аномалиям g. По этой же величине калибруют весы и акселерометры в смартфонах.

динамикаграввестела9 класс

Fупр = k·Δl, k = Fупр/Δl

Измерение жёсткости пружины

Пружины используются в динамометрах, амортизаторах, весах и механизмах возврата. Знание жёсткости позволяет рассчитать деформацию и силу в пределах упругости.

динамикасилыупрузако7 класс9 класс

Fупр = k·Δl, Δl = l − l₀

Исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины

динамикасилыупрузако7 класс9 класс

Fтр = μ·N, μ = Fтр/N, N = m·g

Измерение коэффициента трения скольжения

динамикасилытрен9 класс

Aтр = −Fтр·s = −μ·N·s

Измерение работы силы трения

динамикасилытрен7 класс9 класс

Fтр = μ·N, N = m·g

Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления

динамикасилытрен7 класс9 класс

Fтр = μ·N, μ = Fтр/N

Исследование зависимости силы трения скольжения от рода поверхности

динамикасилытрен7 класс

h = g·t²/2, g = 2·h/t²

Определение ускорения свободного падения

Баллистика и парашютный спорт, гравиметрическая разведка нефти и руд по аномалиям g. По этой же величине калибруют весы и акселерометры в смартфонах.

динамикаграввестела9 класс

Раздел 03

Законы сохранения

2 работы

Законы сохранения позволяют описывать механические процессы через работу, энергию и импульс, не восстанавливая движение тела во всех промежуточных точках.

Измерение работы силы упругости при подъёме груза с помощью подвижного блока

Измерение работы силы упругости при подъёме груза с помощью неподвижного блока

F = m·g/2, s = 2·h, A = F·s = m·g·h

Измерение работы силы упругости при подъёме груза с помощью подвижного блока

закосохррабомощн9 класс

F = m·g, s = h, A = F·s = m·g·h

Измерение работы силы упругости при подъёме груза с помощью неподвижного блока

закосохррабомощн9 класс

Раздел 04

Статика и гидростатика

8 работ

Статика изучает равновесие тел, а гидростатика — равновесие жидкостей и газов, связывая силы с моментом, давлением и выталкиванием.

Измерение момента силы, действующего на рычаг

p = ρ·g·h, ρ₁·h₁ = ρ₂·h₂

Изучение сообщающихся сосудов

По принципу сообщающихся сосудов работают водомерные стёкла паровых котлов, строительный водяной уровень, шлюзы каналов и сифон под раковиной. На том же принципе устроен гидравлический пресс.

статгидрсообсосугидр7 класс

Fₐ = ρж·g·Vпогр, Fₐ = Fвозд − Fжидк

Измерение силы Архимеда

Закон Архимеда используют при проектировании судов, подводных аппаратов и аэростатов. На нём основана работа ареометров, которые измеряют плотность жидкостей.

статгидрзакоархиусло7 класс

Fₐ = ρж·g·Vпогр, Fₐ = Fвозд − Fжидк

Исследование независимости выталкивающей силы от массы тела

Проектирование корпусов кораблей, плотов и понтонов: осадку задаёт вытесняемый объём, а не масса — поэтому стальное судно с грузом не тонет.

статгидрзакоархиусло7 класс

Исследование зависимости архимедовой силы от объёма погруженной части тела

Исследование зависимости архимедовой силы от плотности жидкости

F₁·d₁ = F₂·d₂, ΣM = 0

Балансировка рычага

Рычажные весы, ножницы, кусачки, лом. На правиле моментов работают педали велосипеда, тормозные ручки и стрелы подъёмных кранов.

статгидруслоравнмоме7 класс

M = F·d, F = m·g

Измерение момента силы, действующего на рычаг

статгидруслоравнмоме9 класс

ρ = m/V, V = V₂ − V₁

Измерение средней плотности вещества

статгидрплотдавлжидк7 класс

p = ρ·g·h, ρ₁·h₁ = ρ₂·h₂

Изучение сообщающихся сосудов

По принципу сообщающихся сосудов работают водомерные стёкла паровых котлов, строительный водяной уровень, шлюзы каналов и сифон под раковиной. На том же принципе устроен гидравлический пресс.

статгидрсообсосугидр7 класс

Fₐ = ρж·g·Vпогр, Fₐ = Fвозд − Fжидк

Измерение силы Архимеда

Закон Архимеда используют при проектировании судов, подводных аппаратов и аэростатов. На нём основана работа ареометров, которые измеряют плотность жидкостей.

статгидрзакоархиусло7 класс

Fₐ = ρж·g·Vпогр, Fₐ = Fвозд − Fжидк

Исследование независимости выталкивающей силы от массы тела

Проектирование корпусов кораблей, плотов и понтонов: осадку задаёт вытесняемый объём, а не масса — поэтому стальное судно с грузом не тонет.

статгидрзакоархиусло7 класс

Fₐ = ρж·g·Vпогр, Vпогр = V₂ − V₁

Исследование зависимости архимедовой силы от объёма погруженной части тела

статгидрзакоархиусло7 класс

Fₐ = ρж·g·Vпогр, Fₐ₁/Fₐ₂ = ρ₁/ρ₂

Исследование зависимости архимедовой силы от плотности жидкости

статгидрзакоархиусло7 класс

Раздел 05

Молекулярная физика

5 работ

Молекулярная физика объясняет свойства вещества движением и взаимодействием частиц, а термодинамика связывает внутреннюю энергию с теплотой и работой.

Измерение количества теплоты, полученного водой комнатной температуры фиксированной массы в которую опущен нагретый цилиндр

Измерение количества теплоты, отданного нагретым цилиндром после опускания его в воду комнатной температуры

cц·mц·(Tц₀ − T) = cв·mв·(T − Tв₀)

Измерение удельной теплоёмкости металлического цилиндра

Вода — теплоноситель в отоплении и кулерах процессоров именно из-за огромной c. Термосы, климат-системы, выбор масла для двигателя — отсюда же.

молефизивнутэнерпроц8 класс

Измерение исследование изменения температуры воды при различных условиях

p·V = const, p₁·V₁ = p₂·V₂

Проверка закона Бойля–Мариотта

Сжатие воздуха в закрытом шприце и работа поршневых устройств. При медленном сжатии тепло успевает передаваться окружающей среде.

молефизидавлгазагазо10 класс

Qв = cв·mв·(Tв − Tв₀)

Измерение количества теплоты, полученного водой комнатной температуры фиксированной массы в которую опущен нагретый цилиндр

молефизивнутэнерпроц8 класс

Qотд = cц·mц·(Tц₀ − Tц)

Измерение количества теплоты, отданного нагретым цилиндром после опускания его в воду комнатной температуры

молефизивнутэнерпроц8 класс

cц·mц·(Tц₀ − T) = cв·mв·(T − Tв₀)

Измерение удельной теплоёмкости металлического цилиндра

Вода — теплоноситель в отоплении и кулерах процессоров именно из-за огромной c. Термосы, климат-системы, выбор масла для двигателя — отсюда же.

молефизивнутэнерпроц8 класс

Q = c·m·ΔT, Qв + Q + Qср = 0

Измерение исследование изменения температуры воды при различных условиях

молефизивнутэнерпроц8 класс

Раздел 06

Постоянный ток

7 работ

Раздел о постоянном токе связывает направленное движение зарядов с напряжением, сопротивлением, законами разветвлённых цепей и работой реальных источников.

I = I₁ = I₂, U = U₁ + U₂, R = R₁ + R₂

Изучение последовательного соединения проводников

Гирлянда гаснет целиком, если перегорает одна лампочка, — последовательная цепь размыкается. Последовательно включённые резисторы делят напряжение: так работают делители в регуляторах громкости и датчиках.

посттокосноэлектока8 класс

U = U₁ = U₂, I = I₁ + I₂, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂

Изучение параллельного соединения проводников

Розетки в квартире соединены параллельно: на каждой одно и то же напряжение 220 В, а токи складываются — поэтому слишком много включённых приборов выбивает автомат.

посттокосноэлектока8 класс

P = U·I, P = ΔA/Δt

Измерение электрической мощности

Мощность показывает, сколько энергии прибор потребляет за секунду. Она помогает сравнивать электрические устройства и оценивать расход энергии при разном времени работы.

посттокосноэлектока8 класс

I = U/R, R = U/I

Изучение закона Ома для участка цепи

Напряжение в розетке фиксировано, поэтому ток через прибор задаёт его сопротивление: чем меньше R, тем мощнее нагреватель. На законе Ома основаны предохранители и расчёт сечения проводов.

посттоксопрзакоома8 класс

06

07

I = I₁ = I₂, U = U₁ + U₂, R = R₁ + R₂

Изучение последовательного соединения проводников

Гирлянда гаснет целиком, если перегорает одна лампочка, — последовательная цепь размыкается. Последовательно включённые резисторы делят напряжение: так работают делители в регуляторах громкости и датчиках.

посттокосноэлектока8 класс

U = U₁ = U₂, I = I₁ + I₂, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂

Изучение параллельного соединения проводников

Розетки в квартире соединены параллельно: на каждой одно и то же напряжение 220 В, а токи складываются — поэтому слишком много включённых приборов выбивает автомат.

посттокосноэлектока8 класс

A = U·I·Δt, Δt = t₂ − t₁

Измерение работы электрического тока

Счётчик электроэнергии накапливает работу всех включённых приборов. Чем больше их мощность и время работы, тем больше расход энергии.

посттокосноэлектока8 класс

P = U·I, P = ΔA/Δt

Измерение электрической мощности

Мощность показывает, сколько энергии прибор потребляет за секунду. Она помогает сравнивать электрические устройства и оценивать расход энергии при разном времени работы.

посттокосноэлектока8 класс

I = U/R, R = U/I

Изучение закона Ома для участка цепи

Напряжение в розетке фиксировано, поэтому ток через прибор задаёт его сопротивление: чем меньше R, тем мощнее нагреватель. На законе Ома основаны предохранители и расчёт сечения проводов.

посттоксопрзакоома8 класс

06

R = U/I, I = U/R

Измерение электрического сопротивления резистора

посттоксопрзакоома8 класс

07

R = ρ·l/S, R = U/I

Исследование зависимости сопротивления от длины проводника, площади его поперечного сечения и удельного сопротивления

посттоксопрзакоома8 класс

Раздел 07

Колебания и волны

7 работ

Колебания описывают повторяющиеся изменения системы, а волны — распространение этих изменений и энергии в пространстве, включая звук и электромагнитное излучение.

ν = √(g/l)/(2·π), ν = N/Δt

Исследование зависимости частоты колебаний нитяного маятника от длины нити

колеволнмехасвобколе9 класс

02

ν = N/Δt, ν = 1/T

Измерение частоты колебаний математического маятника

колеволнмехасвобколе9 класс

03

T = Δt/N, T = 2·π·√(l/g)

Измерение периода колебаний математического маятника

колеволнмехасвобколе9 класс

04

T = 2·π·√(l/g), T² = 4·π²·l/g

Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити

колеволнмехасвобколе9 класс

05

T = Δt/N = 2·π·√(m/k), ν = 1/T

Измерение частоты и периода колебаний пружинного маятника

колеволнмехасвобколе9 класс

06

T = 2·π·√(m/k), T² = 4·π²·m/k

Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины

колеволнмехасвобколе9 класс

07

T = 2·π·√(l/g), T = Δt/N

Исследование независимости периода колебаний нитяного маятника от массы груза

колеволнмехасвобколе9 класс

Раздел 08

Оптика

4 работы

Оптика рассматривает распространение света, образование изображений, волновые эффекты и физические основы рентгеновской, ультразвуковой и другой медицинской диагностики.