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

85 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

1765. Описательная психиатрия с позиции психоанализа 1.42 MB
  Психиатрия и клиническая психология - время перемен. Интерпретация понятий описательной психиатрии с позиций психоанализа традиционно входят в программу по усовершенствованию психиатров, психологов, сексологов и невропатологов.
1766. Фьючерсные форвардные и опционные рынки 1.42 MB
  В учебном пособии рассматриваются теоретические и практические вопросы функционирования зарубежного и нарождающегося российского рынка срочных контрактов. Книга представляет собой новый шаг в дальнейшем освещении малоизученных и потому пока еще сложных вопросов, связанных с операциями над ценными бумагами. Один из разделов посвящен описанию организации фьючерсной торговли на Московской товарной бирже, хорошо знакомой автору на практике.
1767. AppleScript Scripting Reference 1.41 MB
  Running JavaScript based Action Manager code from AppleScript. AppleScript Objects. JPEG save options. layer comp, layer comps. raw format open options. Preferences for the Adobe Photoshop CS2 application.
1768. Концепт скука в прозаическом тексте И.А. Гончарова 1.42 MB
  Концепт скука в прозаическом тексте И.А. Гончарова. Метапоэтические данные о скуке и скучающем герое в рефлексии И.А. Гончарова: термины и понятия. Особенности речевого поведения скучающего героя. Особенности языковой личности скучающего героя.
1769. МЕСТНЫЕ ОРГАНЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ВЛАСТИ И МЕСТНОЕ САМОУПРАВЛЕНИЕ В КАЛМЫКИИ В СЕРЕДИНЕ XIX-XX ВВ. (ИСТОРИКО-ПРАВОВОЙ АНАЛИЗ) 1.42 MB
  ФОРМИРОВАНИЕ МЕСТНЫХ ОРГАНОВ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ВЛАСТИ В КАЛМЫКИИ В СЕРЕДИНЕ ХIХ – НАЧАЛЕ ХХ ВЕКОВ. МЕСТНЫЕ ОРГАНЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ВЛАСТИ И МЕСТНОЕ САМОУПРАВЛЕНИЕ В КАЛМЫКИИ В ХХ ВЕКЕ.
1770. MooTools Essentials The Official MooTools Reference for JavaScript and Ajax Development 1.41 MB
  A Note on the Code Formatting in This Book. Why You Should Use a JavaScript Framework. Anonymous Methods vs. Named Functions. Adding and Removing Element Events. Writing Flexible Classes.
1771. Разработка методики оценки качества цифровой печати 1.4 MB
  Современное состояние и перспективы развития индустрии цифровой печати, проблемы качества и стандартизации. Методика объективной оценки качества печати. Определение ситуации оценивания и построение дерева свойств. Изучение влияния настроек цифровой печатной машины на качество печати. Перспектива использования комплексной оценки качества цифровой печати .
1772. Технология виртуальной реальности как феномен культуры конца XX – начала XXI веков 1.4 MB
  СЕМАНТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ТЕРМИНА ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ. ОБЛАСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ. СОЦИОКУЛЬТУРНЫЕ СВОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ. ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ КАК СРЕДСТВО РЕПРЕЗЕНТАЦИИ ВОЕННЫХ ДЕЙСТВИЙ. ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ДРУГИМИ ФЕНОМЕНАМИ КУЛЬТУРЫ.
1773. ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПСИХОЛОГИИ 1.39 MB
  Реконструкция истории системного подхода в отечественной психологии как методологическая проблема. Периодизация развития идеи системного подхода в отечественной психологии. Десятилетие 80-х гг. ХХ века в истории системного подхода в отечественной психологии – бум системности. Итоги анализа и будущее идеи системного подхода в психологии.