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

83 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

82403. Налоги. Восхождение на пик налогов 70.5 KB
  Цели: Образовательная: Обобщение и закрепление знаний учащихся по теме: «Налоги». В игровой форме выявить теоретические знания и практические умения и навыки учащихся. Развивающая: способствовать развитию логического мышления; активизировать мыслительную деятельность учащихся.
82404. Системы линейных уравнений с двумя переменными 44 KB
  Недостатком в данном случае является - колоссальная подготовка такого урока. Если выбираем вариант использования готового электронного образовательного ресурса то учителю необходимо: Тщательно проанализировать содержание ЭОРа на соответствие целям и задачам урока. Написать конспект урока.
82406. Выбор профессии 64.5 KB
  You see, children, some days ago a friend of mine gave me a letter from her British pen friend Kate by name. To my mind it will be interesting for you to read the letter because she is of your age and perhaps you will see yourself in Kate’s situation.
82407. История развития сети Интернет 84.5 KB
  Цель: познакомится с историей возникновения Интернет. Задачи: Изучить литературу по истории возникновения Интернет. Подготовить сообщения по особенностям становления Интернет в разные периоды.
82408. Экспертиза и оценка изделий 61.94 KB
  Цели урока: образовательные дать понятие качество изделия научить оценивать качество изделия по различным критериям; воспитательные воспитывать умение работать в коллективе прививать уважение к чужому мнению умение аргументировать свою точку зрения; развивающие прививать интерес к профессиям...
82409. Что нужно делать, чтобы быть здоровым? 50.5 KB
  Цель урока. Учебный аспект: научить обучающихся давать советы о том, как быть здоровыми. Развивающий аспект: развитие воображения, способности к догадке; развитие умения делать выводы; развитие способности планировать речевые действия; развитие коммуникабельности.
82410. В. В. Бианки «Музыкант» 63 KB
  Цели: образовательные: познакомить с творчеством В. В. Бианки, с его рассказами, учить находить главную мысль. Развивающие: совершенствовать навыки беглого, правильного, осознанного и выразительного чтения, развивать монологическую речь, память, внимание, воображение, обогащать словарный запас.