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 |
,кг |
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.