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

97 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

33387. Структура с общей шиной и раздельной памятью 31.5 KB
  ОШ служит только для межпроцессорного обмена в процессе взаимодействия программных модулей выполняемых на разных ПРЦ. ММПС с объединёнными локальной и общей памятью процессоров Физически отдельная ОМП общая память может располагаться как на шинах ПРЦ так и на ОШ рис. Наибольшим быстродействием обладают структуры в которых общая память физически отделена и расположена на шинах ПРЦ так как в этих случаях отсутствуют конфликты при одновременных обращениях одного из ПРЦ в область локальной памяти и других ПРЦ в область общей памяти....
33388. Система управления МАЯК 600 на базе промышленного компьютера. Характеристика, структура 36 KB
  УЧПУ Маяк600 относится к многопроцессорным системам класса CNC. Структурная схема УЧПУ представлена на рис. УЧПУ предназначено для управления технологическим оборудованием и позволяет управлять 8 следящими приводами подач. Основные технические характеристики УЧПУ Маяк600 Наименование параметра Величина 1.
33389. Система управления Маяк 600 на базе ПК. Характеристика СУ, назначение модулей СУ 41.5 KB
  Основные технические характеристики УЧПУ Маяк600 Наименование параметра Величина 1. Максимальное число связей с электрооборудованием станка для одного блока вводавывода входы выходы 48 32 УЧПУ состоит из двух функциональных блоков: блока управления БУ и пульта оператора. Возможность работы с различными комбинациями модулей позволяет оптимально сконфигурировать УЧПУ применительно к управлению конкретным технологическим оборудованием. Компьютер БУ управляет УЧПУ по программе базового программного обеспечения хранящейся в электронном Flsh...
33390. СУ класса PCNC FMS 3000. Назначение, состав, структура 41 KB
  Устройство числового программного управления УЧПУ FMS3000 разработано на базе промышленной рабочей станции WS612 и комплекта плат сбора данных и управления. УЧПУ предназначено для управления различными станками и механизмами. Основные технические характеристики УЧПУ FMS3000: Количество одновременно управляемых осей систем координат . 24 Программное обеспечение УЧПУ реализовано на базе ядра жесткого реального времени.
33391. СУ класса PCNC MSH-PС104. Назначение, состав, структура 31.5 KB
  Конструктивно состоит из двух блоков: управления и пультового. Пульт управления имеет цветной плоскопанельный с активной TFT матрицей дисплей 121 мембранную клавиатуру и Flsh память емкостью 32 64 128 Mb. УЧПУ обеспечивает следующие технологические функции: токарная фрезерная версия ПО â€œMSHKCNCâ€; G M T коды параметрическое программирование подпрограммы циклы; графический интерактивный режим разработки УП; графический модуль отображения траектории движения инструмента; измерительные циклы; компенсация люфтов...
33392. СУ класса PCNC MSH-TURBO-M. Назначение, состав, структура 34 KB
  Основные принципы менеджмента включают в себя: принцип научности важно понимать причины несовпадения целей и результатов видеть противоречия между теорией и практикой знать свойства больших систем и методы работы в них; принцип системности и комплексности важно видеть наиболее значимый комплекс взаимосвязанных и взаимообусловленных подсистем входящих в организацию например как в Японии: подсистема пожизненного найма подсистема подготовки на рабочем месте подсистема ротации кадров подсистема репутаций подсистема...
33393. СУ класса PCNC NC-110. Назначение, состав, структура 32 KB
  УЧПУ является многофункциональной СУ и способна управлять станками всех основных типов: токарными фрезерными расточными копировальными шлифовальными а также кузнечнопрессовым оборудованием системами термической лазерной и гидравлической резки деревообрабатывающим оборудованием. УЧПУ NC110 выполнено на базе промышленного компьютера имеющего набор периферийных модулей для управления оборудованием. Для подготовки УЧПУ к управлению оборудованием необходимо выполнить установку параметров и характеристик аппаратных и программных модулей...
33394. СУ класса PCNC «Микрос-12Т». Назначение, состав, структура 31 KB
  УЧПУ Микрос12Т предназначено для модернизации и комплектации токарных станков. УЧПУ построено по архитектуре промышленного компьютера с использованием собственной операционной системы жесткого реального времени. Конструктивно УЧПУ состоит из двух блоков: управления рис. Блочная конструкция УЧПУ позволяет расположить компактный пульт управления близко к зоне обработки детали.
33395. АЛУ ОМК КР1816ВЕ51 30.5 KB
  АЛУ состоит из регистра аккумулятора двух программнонедоступных регистров Т1 и Т2 предназначенных для временного хранения операндов сумматора дополнительного регистра В регистра слова состояния программы ССП схемы десятичной коррекции и схемы формирования признаков. Важной особенностью АЛУ является его способность оперировать не только байтами но и битами. Таким образом АЛУ может оперировать четырьмя типами информационных объектов: булевскими 1 бит цифровыми 4 бита байтными 8 бит и адресными 16 бит.