11593

Определение момента инерции тел с помощью унифилярного подвеса

Лабораторная работа

Физика

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13 Определение момента инерции тел с помощью унифилярного подвеса Цель работы: определить моменты инерции различных тел методом крутильных коле баний. Пронаблюдать зависимость момента инерции от массы тела и ее распределения относитель

Русский

2013-04-10

69.5 KB

77 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

Определение момента инерции тел

с помощью унифилярного подвеса

Цель работы:

определить моменты инерции различных тел методом крутильных коле-

баний. Пронаблюдать зависимость момента инерции от массы тела и ее распределения относительно оси вращения.

Приборы и принадлежности: унифилярный подвес, набор грузов (куб, два параллелепипеда), миллисекундомер.

ХОД РАБОТЫ:

1. прямые измерения:

1.1.Определяем размеры и массу данных тел, результаты заносим в таблицу №1:

таблица №1

тело

m,

кг.

a,

м.

b,

м.

C,

М.

куб

0,940

0,05

0,05

0,05

параллелепипед №1

1,880

0,06

0,1

0,04

параллелепипед №2

1,940

0,05

0,1

0,05

1.2.Определяем время n-числа колебаний. Заносим данные в таблицу №2:

таблица №2

n

тело

tx,

c.

ty,

c.

tz,

c.

tAC’,

c.

13

куб

       2,676

    2,681

    2,671

   2,676

7

Параллелепипед №1

       3,096

    3,425

    4,065

   3,526

10

Параллелепипед №2

       3,094

    3,425

    4,066

   3,529

2. косвенные измерения:

2.1.Рассчитываем периоды колебаний тел относительно осей x, y и z , по ниже приведенной формуле, результаты заносим в таблицу №3:

Тi=

где 

 ti-время колебаний относительно осей координат;

 n-число колебаний.

таблица №3

Тело

Tx,

c.

Ix,

10-3

кг м2.

Ty,

c.

Iy,

10-3

кг м2.

Tz,

c.

Iz,

10-3

кг м2.

TAC’,

с.

IAC’,

10-3

кг м2.

Куб

0,397

0,392

0,397

0,392

0,397

0,392

0,397

0,392

Параллелепипед №1

0,619

0,953

0,685

1,167

0,813

 1,644

0,705

1,255

Параллелепипед №2

0,628

0,962

0,702

1,264

0,874

1,899

0,735

1,375

2.2. Рассчитываем момент инерции куба относительно оси, проходящей через центр противоположных граней, по формуле:

Iкуба=ma2,     Iкуба=0,94кг (0,05м)2=3,9167 10-4(кг м2).

где

 m-масса куба;

 a-ребро куба

2.3. Рассчитываем моменты инерции относительно различных осей вращения, зная момент инерции куба, для параллелепипедов по ниже приведенной формуле. Результаты заносим в таблицу №3:

Iтела=Iкуба2

2.4. Проверим ниже приведенную формулу, подставив в нее полученные значения:

для куба:

[(0,05м)2 + (0,05м)2 + (0,05м)2](0,397c)23[(0,397c)2(0,05м)2]

0,00118 м2с20,00118 м2с2

для параллелепипеда №1:

[(0,06м)2 + (0,1м)2 + (0,04м)2](0,705c)2[(0,619c)2(0,06м)2 + (0,685с)2(0,1м)2 +

+ (0,813с)2(0,04м)2]

0,00735 м2с20,00735 м2с2

для параллелепипеда №2:

[(0,05м)2 + (0,1м)2 + (0,05м)2](0,735c)2[(0,628c)2(0,05м)2 + (0,702c)2(0,1м)2 +

+ (0,874c)2(0,05м)2]

0,00811 м2с20,00811 м2с2

Вывод:

Мы определили моменты инерции тел методом крутильных колебаний (периодическое движение относительно оси, проходящей через центр масс этого тела, когда угол отклонения  от положения равновесия изменяется по закону синуса или косинуса: ). Пронаблюдали зависимость момента инерции от массы тела и ее распределения относительно оси вращения. Мы проверили формулу, приведенную в пункте 2.4. и получили, что левая и правая части примерно совпадают. Это подтверждает правильность наших вычислений.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13565. Маргинальность – это результат конфликта с социальными нормами 28 KB
  €œМаргинальность – это результат конфликта с социальными нормами. А. Фаржд Выбранное мною высказывание связано с пониманием сущности маргинальности. В современном мире данный вопрос действительно является актуальным в свете того что маргинальные слои присутствуют...
13566. Маргинальность – это результат конфликта с общественными нормами 18.09 KB
  Маргинальность – это результат конфликта с общественными нормами. А. Фардж В выбранном мною высказывании автор рассматривает сущность такого социального явления как маргинальность. Эта проблема актуальна практически в любом обществе так как всегда находились лю
13567. Общество - свод камней, который обрушился бы, если бы один не поддерживал другого 13.14 KB
  Общество свод камней который обрушился бы если бы один не поддерживал другого Сенека. Выбранное мною высказывание затрагивает проблему общественной солидарности то есть взаимосвязи составляющих её элементов. Данная проблема всегда была и будет оставаться зна
13568. Потребности людей диктуют их поведение с такой же властностью, как сила тяготения - движения физических тел 15.77 KB
  Потребности людей диктуют их поведение с такой же властностью как сила тяготения движения физических тел Б.Ф Ломов Выбранное мною высказывание рассматривает проблему потребностей человека как определяющей движущей силы в его линии поведения. Данная проблема...
13569. Потребность во внимании, признании, самовыражении являются универсальными потребностями каждого индивида 14.02 KB
  Потребность во внимании признании самовыражении являются универсальными потребностями каждого индивида. Б.Д. Парыгин В выбранном мною высказывании затрагивается проблема значимости социальных потребностей связанных с жизнью и взаимоотношениями людей в обществ...
13570. Сухомлинский. В семейной жизни надо считаться с мыслями, убеждениями, чувствами, стремлениями любимых людей 30.5 KB
  В семейной жизни надо считаться с мыслями убеждениями чувствами стремлениями любимых людей В.А. Сухомлинский Выбранное мною высказывание касается формирования семейного уклада значимости семьи для человека. Данный вопрос крайне важен в современном мире так ...
13571. Способность не может возникнуть вне соответствующей конкретной деятельности 30 KB
  Способность не может возникнуть вне соответствующей конкретной деятельности. Б. М. Теплов Выбранное мною высказывание связано с ролью деятельности в развитии человеческих способностей в формировании личности. Данная тема крайне актуальна в современном мире и отно
13572. Жизнь – процесс решения бесконечного числа конфликтов. Человек не может избежать их. Он может только решить, участвовать в выработке решений или оставить это другим 17.44 KB
  Жизнь – процесс решения бесконечного числа конфликтов. Человек не может избежать их. Он может только решить участвовать в выработке решений или оставить это другим. Б. Вул В выбранном мною высказывании автор затрагивает проблему сущности социального конфликта дел...
13573. Особенности развития предпринимательства в России 275.5 KB
  Виды предпринимательва зависят от векторности и содержания бизнеса, точек приложения капитала и получения конкретных результатов, связи процесса воспроизводства с основными стадиями предпринимательской деятельности, по последним данным