1. Цель работы.
1) Определение экспериментальным путем момент инерции маятника с учетом действия тормозящего момента сил сопротивления.
2) Исследовать экспериментальную зависимость момента инерции маятника от расстояния грузов, закрепленных на стержнях маятника, до оси вращения и сравнить с теоретической зависимостью.
3) Рассчитать момент инерции маятника Обербека на основании уравнения динамики поступательного движения груза, прикрепленного к нити, наматываемой на шкив маятника, и уравнения вращательного движения маятника.
2. Таблица измерительных приборов.
|
Название |
Предел измерений |
Цена деления |
Доверительная погрешность |
|
Линейка |
50 см |
0.1 см |
0.1 см |
|
Секундомер |
0.01 с |
0.005 с |
3. Исходные данные и рабочие формулы.
Е=
Mсопр.=
gR
J=k(m-
)
, где k=
J=
+4
=2.1
= ![]()
n=5 ∆t=![]()
∆J=
mпод.=(42.2±0.2)г.
Mгр.=(15.8±0.4)г.
D=(45.0±0.1)мм
d=(25.0±0.1)мм
g=(9.8±0.05)
dгр=(20±0.2)мм
4. Таблица измерений.
|
№ |
m,гр |
t,с |
X,м |
E |
|
1 |
42.2±0.2 |
4.27 |
0.5 |
24.4 |
|
2 |
58±0.4 |
3.61 |
0.5 |
30.7 |
|
3 |
73.8±0.4 |
3.08 |
0.5 |
42.2 |
|
№ |
t,с |
|
|
|
1 |
4.25 |
-0.04 |
0.0016 |
|
2 |
4.38 |
0.09 |
0.0081 |
|
3 |
4.16 |
-0.13 |
0.0169 |
|
4 |
4.43 |
0.14 |
0.0296 |
|
5 |
4.23 |
-0.06 |
0.0036 |
|
№ |
M,г |
r,м |
t,c |
|
J,кг |
|
|
1 |
42.2±0.2 |
65.5 |
5.34 |
6.0 |
|
4.3 |
|
2 |
42.2±0.2 |
105.1 |
6.66 |
9.4 |
|
11,0 |
|
3 |
42.2±0.2 |
145.5 |
8.49 |
15.2 |
|
21.2 |
5. Расчет
=
=4.29(c); ∆
=
; ∆t=
=0.12(c);
=24.4 (
);
(
);
(
);
=0.66
;
=
=6.0
(кг![]()
=
=9.4
(кг![]()
=
=15.2
(кг![]()
(кг
)
=
(кг![]()
=
(кг![]()
=
(кг![]()
∆J=
=
(кг![]()
6. Вывод результатов:
=6.0
(кг![]()
=9.4
(кг![]()
=5.2
(кг![]()
(кг
)
=
(кг![]()
= (
(кг![]()
=
(кг![]()
7.Вывод
Проведя косвенные измерения массы грузов и времени их движения, мы получили линейную зависимость углового ускорения от массы грузиков. Так же мы измерили момент инерции теоретическим и практическим способом, в результате получили два линейных графика незначительно отличающиеся друг от друга, что доказывает наши вычисления. Расхождение в графиках происходит из-за погрешностей измерительных приборов, климатических условий и человеческого фактора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.