11597

Проверка основного закона динамики вращательного движения

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа по механике. Проверка основного закона динамики вращательного движения. Цель: 1 Определить момент инерции маятника Обербека; 2 проверить основной закон динамики вращательного движения. Приборы и принадлежности: установкамаятник Обербека нит...

Русский

2013-04-10

139 KB

91 чел.

Лабораторная работа по механике.

Проверка основного закона динамики вращательного движения.

Цель: 1) Определить момент инерции маятника Обербека;

2) проверить основной закон динамики вращательного движения.

Приборы и принадлежности: установка-маятник Обербека, нить, набор грузов, линейка.

Ход работы:

1) Стержни крестовины завинтим до упора, грузы Р закрепим на середине стержней (15 см). Уравновесим маховик в положении указанном на рисунке малым смещением грузов 1, 3, а затем, повернув крестовину на 900 – грузами 2, 4.

       4  2) Взвесим платформу с крючком (m0). На платформу установим

3   груз массой m1.

1 3) Закрепим нить на малом радиусе r двухступенчатого шкива.

       2   Вращая крестовину против часовой стрелки, переведём платформу

       Рисунок. в вернее положение и зафиксируем маятник нажатием сердечника электромагнита.

4) По шкале определим ход h груза (m0+m1), как разницу его верхнего и нижнего положения.

      0.5 м

5) Нажмём кнопку “сброс”. На табло высветятся “0”. После нажмём кнопку “пуск”.

6) Проведём отсчёт времени t хода маятника по миллисекундомеру.

7) Измерения повторим 5 раз и определим среднее значение .

8) Повторим всё, что указанно в пунктах 3-7 для грузов массой:

     0.104 кг

.     0.160 кг

9) Не меняя положения грузов Р, закрепим нить на большом радиусе R шкива.

10) Повторим измерения по пунктам 3-7 для грузов .

11) Данные занесём в следующую таблицу:

r, м

, с

, с

, с

1

2

3

4

5

0.022 м

7.707 c

7.648 c

6.449 c

6.448 c

6.409 c

5.226 c

5.204 c

5.236 c

5.117 c

5.126 c

4.358 c

4.613 c

4.740 c

4.373 c

4.242 c

6.932 c

5.175 c

4.465 c

R, м

, с

, с

, с

1

2

3

4

5

0.044 м

3.960 c

3.892 c

3.721 c

3.821 c

3.866 c

2.989 c

3.006 c

2.815 c

2.685 c

2.984 c

2.439 c

2.452 c

1.906 c

2.513 c

2.443 c

3.852 c

2.895 c

2.351 c

12) Рассчитаем значение , M и I – по формулам:

1) Для малого радиуса:

     0.979 рад/с2

      1.693 рад/с2

2.156 рад/с2

    0.01 Н*м

      0.02 Н*м

0.03 Н*м

   0.01

      0.012

0.013

2) Для большого радиуса:

     1.531 рад/с2

2.711 рад/с2

4.111 рад/с2

    0.021 Н*м

0.044 Н*м

0.067 Н*м

   0.014

0.0162

0.0163

13) Вычислим границы доверительного интервала в определении момента инерции, где  - приборные погрешности,  - случайная погрешность.

- цена деления измерительного прибора;

t,95 – значение коэффициента Стьюдента.

      1.06*10-3 м

      0.01 кг

      1.06*10-3 м

    0.785 c

       0.011

0.015

Для малого радиуса:  0.003

   0.004

Для большого радиуса:  0.006

   0.008

Проверка основного закона динамики для вращательного движения.

Меняя массу груза или радиус шкива, что ведёт к изменению момента силы, при неизменном положении грузов на крестовине, убедиться в том, что угловое ускорение изменяется пропорционально моменту силы, а отношение  остаётся постоянным, т.е. момент инерции крестовины не изменяется.

0.014  0.014  0.014

Из этого следует то, что основной закон динамики для вращательного движения выполняется.

Вывод: Мы Определили момент инерции маятника Обербека. Также поверили выполнение основного закона динамики для вращательного движения. Для нашего случая основной закон динамики для вращательного движения выполняется. Проверку этого закона мы провели следующим образом: меняя массу груза или радиус шкива, что ведёт к изменению момента силы, при неизменном положении грузов на крестовине, мы убедились в том, что угловое ускорение изменяется пропорционально моменту силы, а отношение  остаётся постоянным, т.е. момент инерции крестовины не изменяется.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11876. Исследование трехфазного синхронного двигателя 244.5 KB
  Цель работы Ознакомление с асинхронным пуском трехфазного синхронного двигателя СД и исследование его рабочих свойств путем снятия опытных характеристик Программа работы Изучить схему для экспериментального исследования синхронного двиг...
11877. Исследование асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором 262.5 KB
  Цель работы Исследование рабочих свойств асинхронного двигателя путем снятия соответствующих опытных характеристик Программа работы Изучить схемы для исследования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором Исследовать...
11878. Исследование асинхронного электродвигателя с фазным ротором 311.5 KB
  Цель работы Исследование рабочих свойств электродвигателя путем снятия соответствующих опытных характеристик Программа работы Изучить схемы для исследования асинхронного электродвигателя с фазным ротором в дальнейшем изложении АДФР
11879. Исследование асинхронной машины в режиме асинхронного генератора 138 KB
  Цель работы Изучение способа включения асинхронной машины для работы в режиме генератора. Исследование рабочих свойств асинхронного генератора Программа работы Изучить схему для экспериментального исследования асинхронного генератора ...
11880. Испытание однофазного трансформатора 773 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 1 Испытание однофазного трансформатора 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1.1. Ознакомиться с устройством трансформатора. 1.2. Овладеть методикой определения числа витков обмоток трансформатора. 1.3. Изучить методику проведения опытов холостого хода и короткого за
11881. Цифровые устройства и микропроцессоры 1.18 MB
  Цифровые устройства и микропроцессоры Цифровые устройства Учебное пособие и лабораторный практикум Бунтов В.Д. Морозов Д.В. Цифровые устройства и микропроцессоры. Часть I. Цифровые устройства: Учебное пособие и лабораторный пр...
11882. Вибір оптимальної стратегії в рекламній кампанії 278 KB
  Лабораторна робота №5 Тема: Вибір оптимальної стратегії в рекламній кампанії. Завдання. Дві фірми А і В виробляють два конкуруючих товари. Кожний з товарів на теперішній час контролює 50 ринку. Після покращення якості товарів обидві фірми збираються розгорнути рекл...
11883. Планування ставок податків методами цільового програмування 285.5 KB
  Лабораторна робота №6 Тема: Планування ставок податків методами цільового програмування Завдання Міська рада розробляє ставки місцевого оподаткування. Щорічна база оподаткування нерухомості складає 550N млн. грн. Щорічна база оподаткування роздрібних та оптових ...
11884. Апроксимація інтервальної функції корисності на одновимірній множині за допомогою лінійної функції 476 KB
  Лабораторна робота №1 Тема: Апроксимація інтервальної функції корисності на одновимірній множині за допомогою лінійної функції. Для виконання лабораторної роботи №1 студент повинний знати: мету і зміст даної роботи порядок її виконання; метод найменших кв...