Физика \ Физика

Определение момента инерции гироскопа относительно оси собственного вращения, страница 2

      Определить среднее значение положения равновесия (rп.р.) и оценить     погрешность. Значение (rп.р.) затем считается положением равновесия, а погрешность величины r (значение отклонения величины груза от положения равновесия) будут определяться погрешностями величины (rп.р.).

3. Смещая груз с положения равновесия на  r = 1 см; 2 см; 3 см, измерить соответствующие этим трем случаям скорости прецессии. Для того, чтобы измерить скорость прецессии, включают миллисекундомер кнопками «Сеть» и «Сброс» (кнопка «Сброс» является одновременно и кнопкой пуска прибора). По шкале «Периоды», находящейся на передней панели миллисекундомера, отсчитывается угол поворота лимба. Единица шкалы прибора соответствует углу поворота лимба на 10°. Показания прибора можно проконтролировать по шкале лимба. Время, за которое этот поворот произошел, отсчитывается по шкале «Секунды» миллисекундомера. Отношение угла поворота лимба ко времени, за которое этот поворот произошел, дает величину скорости прецессии. Остановка прибора производится кнопкой «Стоп», при этом необходимо иметь ввиду, что для уменьшения погрешностей измерения отсчеты следует снимать для наибольших возможных поворотов гироскопа (оптимальные значения 180 - 360°) или до тех пор, пока существует прецессия. Составить таблицу измеренных величин и найти отношение r к w2 с указанием погрешности измеренного значения.

Упражнение 2.

Определение момента инерции гироскопа относительно оси собственного вращения.

1.  Сместить противовес из положения равновесия на r = 3см.

2.  Установить скорость вращения вала, равную 3000, 4000, 5000, 6000, об/мин и измерить соответствующие скорости прецессии.

3.  Построить график зависимости  от ; экспериментальные значения

нанести на график с соответствующими погрешностями (рис.5)

Эта зависимость должна иметь вид прямой:

                                                             

4.  Определить коэффициент наклона прямой (k) из треугольника АВС:

                                                                 

где А и В – произвольные точки на полученной прямой.

Вычислить I, используя формулу:

                                                                

При вычислении погрешности для I необходимо учесть погрешность для величины k, которую можно оценить из графика следующим образом:

                              ,      ,    

тогда

                                                   ,

где  и  - углы наклона крайних прямых, которые можно провести через доверительные интервалы для на графике.

 

         j =100° (1,745);  r =15см

  

j =60° (1,047)

j =100° (1,745)

n (об/мин)

  

n=3050об/мин

r =9см

r=11см

r=13см

r=15см

n

3050

4000

5000

6100

  

t1

17.586

9.928

13.939

8.936

t1

8.936

10.179

14.669

17.735

  

t2

17.674

10.549

14.940

9.199

t2

9.199

11.787

15.048

17.843

  

t3

16.714

9.272

11.737

9.549

t3

9.549

10.256

15.164

18.020

  

t4

19.065

10.491

12.417

6.199

t4

6.199

12.248

15.456

18.144

  

t5

20.197

9.745

13.214

8.764

t5

8.764

12.566

14.013

19.320

  

<t>

18.247

9.997

13.249

8.529

<t>

8.529

11.407

14.870

18.212

  

1.723

0.669

1.574

1.672

1.672

1.403

0.697

0.807

  

d t

9%

7%

12%

19%

d t

19%

12%

5%

4%

  

w

0.057

0.105

0.132

0.205

w

0.205

0.153

0.117

0.096

  

0.005

0.007

0.016

0.039

0.039

0.018

0.006

0.004

  

dw

9%

7%

12%

19%

dw

19%

12%

5%

4%

  

r /w

35

38

45

39

wc-1

3.1

2.4

1.9

1.6

×10 -3

< r /w>

39.3

  

d( r /w)

25%

  
 

1

2

3

4

5

6

7

8

  

Пользуясь данными, полученными в процессе проведения работы, проведем необходимые вычисления: 

1.;       9% ;

;      ;

2. ;       7% ;    ;    ;

3. ;      12% ;  ;   ;

4. ;        19% ;  ;   ;

5. ;        19% ;  ;   ;

6. ;      12% ;  ;   ;

7. ;      5% ;  ;   ;

8. ;      4% ;  ;   ;

 


k1=83; k2=58; k0=70; <k>=tga0=70

k=<k>±Dk

 

Скачать файл