Задание 1. Определить момент инерции (Io) крестовины без грузов.

1. Освободите стержни крестовины от грузов m и убедитесь, что блок с крестовиной находится в безразличном равновесии в любом из возможных положений, когда нить с грузом m не прикреплена к блоку. Если это не так, то добейтесь состояния безразличного равновесия путем незначительного ввинчивания или вывинчивания стержней крестовины в ось блока.

2. Измерьте время движения груза m1 c высоты H. Измерения сделать 3 раза и усреднить;

3. Рассчитайте экспериментальное значение ускорения груза m1 по формуле

 

(1)

 

Запишем второй закон Ньютона для поступательного движения груза m1 и вращательного движения для крестовины без грузов (см. Приложение).

x
m1g
H
T
m1
ε
R

m1ax = m1g – T, (2)

Ioe = TR

 

где e – угловое ускорение вращения крестовины;

Т – сила натяжения нити;

R – радиус намотки нити.

Поскольку нить по блоку не скользит, то : e = а/R, тогда из системы уравнений (2) получим теоретическое значение ускорения груза m1:

 

(3)

Приравняв теоретическое (3) и экспериментальное (1) выражения для ускорения груза m1, получим следующее равенство:

 

(4)

 

4. Из равенства (4) выразите и рассчитайте момент инерции Ioкрестовины без грузов.

Повторите пункты 2) – 4) при различных значениях H и m1. Полученные значения Ioусредните.

5. Рассчитайте погрешность определения момента инерции по формуле:

 

 

Погрешности прямым образом измеренных величин принять равными:

∆m = 0,1 г; ∆R = 1 мм; ∆t = 0,005 сек; ∆H = 0,5 мм.

 

ρ
m
m
m
m
m1
Задание 2. Определить момент инерции (I) крестовины с закреплёнными на ней грузами m.

1. Закрепите грузы m на указанном преподавателем расстоянии (ρ) от оси и опять проверьте, находится ли система в состоянии безразличного равновесия. Если это не так, небольшими смещениями грузов на стержнях крестовины добейтесь, чтобы это состояние имело место.

2. Установите кронштейн с верхним фотодатчиком на минимальное значение Н из рабочего интервала.

3. Закрепите один конец диска нити на диске радиуса R = r1или R = r2 по указанию преподавателя, перекиньте нить с подвешенным на другом её конце грузом (основной груз + указанное преподавателем число добавочных грузов) через неподвижный блок и добейтесь, чтобы нижний край груза m1 совпал с чертой на корпусе верхнего фотодатчика.

4. Измерьте время движения груза m1 c высоты H. Измерения сделать 3 раза и усреднить;

Из равенства теоретического и экспериментального значения ускорения (формула 5) найдите и рассчитайте экспериментальное значение момента инерции (I = ?)крестовины с закреплёнными на ней грузами массой m:

 

(5)

 

Повторите пункты 1) – 4) при разных значениях r.Полученные значения I усредните.

5. Посчитайте теоретическое значение момента инерции по формуле (6):

 

(6)

 

6. Оцените относительную погрешность измерений по формуле (7):

 

(7)

 









Дата добавления: 2015-11-18; просмотров: 979; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.016 сек.