11591

Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа № 5 Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний Цель работы: а определить момент инерции тела относительно оси проходящей через центр массы тела; б проверить теорему Штейнера. Приборы и принадлежности: трифилярный по...

Русский

2013-04-10

160 KB

3 чел.

Лабораторная работа  № 5

Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний

Цель работы:

а) определить момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр массы тела;

б) проверить теорему Штейнера.

Приборы и принадлежности:

трифилярный подвес, секундомер, линейка, штангенциркуль, два одинаковых тела (масса m1=0,5 кг), весы.

Ход работы. 

Упражнение № 1

Определение момента инерции ненагруженной платформы.

1. Измерить радиус R платформы, радиус r верхнего диска, длину l нитей подвеса. Масса платформы заданна с точностью

m0, m0=(30 0,2)10-2 кг

R=0,129 м

r=0,049 м

l=0,93 м

2. Создать крутильные колебания, для чего повернуть платформу вокруг вертикальной оси на 5-6 и отпустить.

3. Не останавливая платформу, измерить время t0 20 полных колебаний. Опыт повторить три раза, рассчитать <T0>:

 x

 t0, с

(ti-<t0>)2, c2

1.

 38,2

0,0562

2.

 39,5

0,8046

3.

 37,9

1,2837

4.

39,2

5.

36,8

  

                           

где n - число колебаний.

, где x - число измерений.

<t0> =                

 

4. Рассчитать момент инерции платформы по формуле:

                                                  (1)

 

5. Оценить погрешность измерения по формуле:

,

где R, r, l - приборные; T0=t - случайные погрешности.

m0=0,002 кг,

  ,

  3,2=

=1,913099(c)

I0=0,0043177(кгм2).

Упражнение № 2

Определение момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр массы тела.

1. Тело массой m1 поместить на платформу так, чтобы ось вращения проходила через центр массы тела.

2. Определить среднее значение периода <T1> крутильных колебаний платформы вместе с телом как указанно в упр.1. Рассчитать момент инерции платформы с телом по формуле:

,                                                  (2)

где m1=(50 0,2)10-2 кг

Создать крутильные колебания, для чего повернуть платформу вокруг вертикальной оси на 5-6 и отпустить. Не останавливая платформу, измерить время t1 10 полных колебаний. Опыт повторить три раза, рассчитать <T1>:

 X

 t1, с

1.

29,3 

2.

 28,7

3.

31,3 

4.

28,2

5.

30,4

где n - число колебаний.

, где x - число измерений.

      

  

3. Из соотношений (1) и (2) определить момент инерции тела I2

  (кгм2)

4. Рассчитать теоретическое значение момента  по формуле:

, где R1 - радиус тела.

R1=0,04 м

Сравнить  и , сделать вывод.

  (кгм2)

Вывод: 

  

Упражнение № 3

Проверка теоремы Штейнера.

1. Для проверки теоремы Штейнера два одинаковых тела с массами m1 строго симметрично поместить на платформу так, чтобы их центры находились на определённом расстоянии d от оси вращения платформы.

2. Определить период колебаний <T3> платформы с двумя телами, как указано в упр.1 и рассчитать момент инерции I3:

Создать крутильные колебания, для чего повернуть платформу вокруг вертикальной оси на 5-6 и отпустить. Не останавливая платформу, измерить время t3 10 полных колебаний. Опыт повторить три раза, рассчитать <T3>:

 x

 t3, с

1.

 34,2

2.

 36,7

3.

34,6 

4.

35,8

5.

37,4

где n - число колебаний.

, где x - число измерений.

  

3. Определить момент инерции одного тела I4, находящегося на расстоянии d от оси вращения системы:

   (кгм2)

4. Рассчитать теоретическое значение момента инерции тела

по теореме Штейнера: , где  - момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс тела, значение которого взять из упр.2. Расстояние d измерить штангенциркулем.

(кгм2)

d=0,056 м

  (кгм2)

  1.  Сравнить  и , сделать вывод.

Вывод:  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25214. Комунікативна філософія: методологічні засновки, основні поняття та дослідницькі перспективи 25.5 KB
  Комунікативна філософія: методологічні засновки основні поняття та дослідницькі перспективи Робота Теорії комунікативної дії€ Ю. Філософ виводить поняття комунікативної дії. Ціллю даного типу соціальної дії є вільна згода діячів для досягнення спільних цілей в певній ситуації. Вона відрізняється тим що може включати в себе координацію зусиль учасників дії спрямовану лише на те щоб примусити інших сприяти досягненню своєї цілі комунікативна дія передбачає досягнення взаєморозуміння між учасниками дії відносно всіх критеріїв...
25215. Дискурсивна легітимація політичного ладу в політичній філософії 25.5 KB
  Дві перспективи для прояснення смислу та функцій дискурсивної етики: 1. показує актуальність і спроможність дискурсивної етики – необхідність співвідповідальності всіх нас за наслідки нашої колективної діяльності. чи можуть відмінні одна від одної раціональні моралі права і політика бути обгруновані за допомогою дискурсивної етики. Автор намагається побудувати архітектоніку відношення дискурсивної етики права і політики.
25216. Теорія і факт в науковому пізнанні 31.5 KB
  В сучасній епістемології можна виділити дві точки зору на співвідношення теорії та факту. Фактуалізм. В фактуалістському тлумаченні факти поглинають теорію. Це є лінгвістичний компонент факту.
25217. Кант і Гегель про джерело діалектичних суперечностей 30 KB
  Причина – поняття абсолютного нескінченного належить світу речей в собі теза застосовується до світу досвіду де наявне лише скінченне обумовлене та скінчене. В діалектиці Гегеля поняття антиномії було перетворене в поняття протирічча що синтетично вирішується. Гегель намагався показати що походження багатоманітного з єдиного може бути предм етом раціонального пізнання інтрументом якогоє логічне мислення основною формою поняття. Оскільки поняття з сомого початку є тотожністю протилежностей то саморозвитток поняття підкоряється...
25218. Інтенціональність як універсальна характеристика свідомості 22.5 KB
  Інтенціональність як універсальна характеристика свідомості Інтенціональність означає напруженість спрямованість. Інтенційність традиційно вважається характеристикою свідомості. Інтенційність підкреслює цілісність свідомості. Не буває свідомості самої по собі.
25219. Типологія знання. Особливості наукового пізнання 25 KB
  Особливості наукового пізнання. Знання – форма духовного засвоєння результатів пізнання процесу відображення дійсності що характеризується усвідомленням їх істинності. Рефлексія – відображення термін для позначення такої риси людського пізнання як дослідження самого пізнавального акту діяльності самопізнання що дає змогу розкрити специфіку духовного світу людини. пізнання наук.
25220. Поняття розсудку та розуму в філософії Канта 27.5 KB
  Поняття розсудку та розуму в філософії Канта Вчення про розсудок і розсум Кант викладає в €œКритиці чистого розуму € в частині €œтрансцендентальна логіка€. Проблема розсуду розглядається Кантом в розділі трансцендентальна аналітика а розуму – в трансцендентальній діалектиці. Хоча чуттєвість і мислення зовсім різні пізнавальні здібності проте знання може виникнути тільки завдяки поєднанню чуттєвості і розуму. Поняття розуму – трансцендентальні ідеї.
25221. САМОСВІДОМІСТЬ 37.5 KB
  Відокремлюючи сутності від даностей за допомогою мислення у східній традиції відстороняючись від миру Я у розумінні простраивает суб'єктивне відношення до предмета іншому й собі як рефлексирование переінтерпретацію й реорганізацію значеннєвих структур свого буття у східній традиції знімаючи суб'єктивне й інші прив'язки до зовнішнього миру а тим самим і самою можливістю Я . до явного але не через роботу із предметними втримуваннями неясними або навпаки самоочевидними що є проблема й завдання когнітивних практик стратегій...
25222. Самосвідомість в житті людини та суспільства 29.5 KB
  Самосвідомість в житті людини та суспільства Самосвідомість – це пізнання і оцінкам людини самої себе як мислячого і діяльнісного суб’кту. Самосвідомість – неві’ємна с торона свідомості виражає данність суб’єктивної реальності свідомості самому суб’єкту. Самосвідомість передбачає емоційноціннісне і діяльніснорегулятивне відношення до себе. Самосвідомість проходить ряд етапів у своєму розвитку: 1 домовленневий рівень – усвідомлення своєї фізичної самототожності меж свого тіла; 2 усвідомлення себе як суб’єкта дії ус відомлення своїх...