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

107 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

37331. Аналитическое и табличное представление булевой функции 315.5 KB
  Аналитическое и табличное представление булевой функции. Представление функции в ДНСФ. Минимизация функции по формулам склеивания. Минимизация функции методом Карно.
37332. КОНЦЕПЦИЯ МУЗЫКАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ШКОЛЬНИКОВ 452 KB
  Как известно музыкальная культура школьника это интегративное свойство личности главнейшими показателями которого являются: музыкальная развитость любовь к музыкальному искусству эмоциональное к нему отношение потребность в различных образцах музыки музыкальная наблюдательность в значении которое придавал этому понятию Б. В процессе школьных музыкальных занятий учащиеся знакомятся с музыкальными произ ведениями анализируют общий характер настроение музыки значение различных элементов музыкальной речи в их...
37334. Расчёт потребного количества оборудования 263.95 KB
  Степень занятости оборудования обработкой данной детали характеризуется коэффициентом занятости, на величину которого следует корректировать все расчеты для обеспечения их сопоставимости в базовом и проектируемом вариантах.
37335. ВВЕДЕНИЕ В ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ 6.59 MB
  Эти изменения стали возможными благодаря двум основным факторам: выделению в алгоритме программы некоторой универсальной части логического вывода и отделению ее от части зависящей от предметной области базы знанийрис. При этом производится преимущественно символьная обработка содержимого базы знаний. Экспертная система это компьютерная программа которая моделирует рассуждения человекаэксперта в некоторой определенной области и использует для этого базу знаний содержащую факты и правила об этой области и некоторую процедуру...
37336. Проблемы экономической безопасности России в условиях перехода к рынку 99 KB
  Общее понятие экономической безопасности и характеристики основных ее показателей. Экономика России с точки зрения экономической безопасности. Пути обеспечения экономической безопасности России.
37337. ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА 1.61 MB
  Частота колебаний напряжения Герц f [Hg] f [ Гц ] 9.Примеры выделения из третьей строки рабочего стола источника постоянного напряжения 12 V и элемента обозначающего соединение с корпусом. показан процесс выделения двух важнейших элементов любой электрической схемы: источника постоянного напряжения 12V и знака заземления которые необходимы для построения делителя напряжения на резисторах. показан дальнейший процесс построения схемы...
37338. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА, ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА 831.5 KB
  В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ СТУДЕНТ ДОЛЖЕН: ЗНАТЬ: теорию электромагнитных полей и электрических цепей; назначение и принцип действия трансформаторов; принципы построения автогенераторов и усилителей на транзисторах; принципы построения выпрямителей на полупроводниковых диодах; принципы построения электроприводов управляемых микроконтроллерами; принципы работы средства измерения электрических и неэлектрических параметров технологических процессов; назначение и особенности построения интегральных...