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

80 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

18977. Лоббизм – эффективная ПР-технология 170.5 KB
  Лоббизм – эффективная ПРтехнология Лоббирование это влияние заинтересованных групп на принятие решений властными структурами. Термин происходит от английского Lobby коридор так как попытки давления на законодателей часто проводились в коридорах связанных с зако...
18978. ПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ 128 KB
  ПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМ СЧИСЛЕНИЯ Вся информация в ЭВМ представляется в виде чисел. Выразив эти числа в какой-либо системе счисления можно получить код основанный на данной системе счисления. Для пон...
18979. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ 188 KB
  ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СИМВОЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ Поскольку байт имеет 256 различных состояний то с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов. Состояние байта числа от 0 до 25510 или 0 до 3778 или от 0 до FF16 при этом будет представля
18980. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЧАСТИ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ. МИКРОПРОЦЕССОР 242 KB
  ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЧАСТИ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ. МИКРОПРОЦЕССОР СТРУКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА Все современные ЭВМ используют микропроцессорную технику которая характеризуется большой интеграцией электронных элементов на единицу площади. Одним из следствий ...
18982. ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ 98 KB
  ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ СТРУКТУРА ПАМЯТИ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА Обрабатываемые данные и выполняемая программа должны находиться в запоминающем устройстве – памяти ЭВМ куда они вводятся через устройства ввода. Ёмкость памяти измеряется в ве
18983. ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ 117 KB
  ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИ Внешняя память ВЗУ предназначена для долговременного хранения больших объемов данных и программного обеспечения и обмена ими с оперативной памятью. В настоящее время структура и технич...
18984. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ 152.5 KB
  ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗБЫТОЧНОСТИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ КОДОВ. Для обеспечения высокой достоверности передачи информации по каналу с помехами применяют помехоустойчивое кодирование. Помехоустойчивы
18985. Предмет и метод экономической теории 1.02 MB
  ТЕМА 01. Предмет и метод экономической теории Учебные цели Пять что изучает экономическая теория. Изучить методы экономического анализа. Выяснить различия между нормативной и позитивной экономикой. Уяснить чем отличается микроэкономика от макроэконо