11598

Определение момента инерции тел относительно оси методом крутильных колебаний

Лабораторная работа

Физика

Фронтальная лабораторная работа по механике: Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний. Цель работы: а определить момент инерции тела относительно оси

Русский

2015-01-26

208 KB

8 чел.

Фронтальная лабораторная работа по механике:

Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний.

                       Цель работы: а) определить момент инерции тела относительно оси,                                                                                                       проходящей через центр массы тела; б) проверить теорему Штейнера.

                      

                       Приборы и принадлежности: трифилярный подвес, линейка, секундомер, две гири.  

Ход работы:

Упражнение №1. Определение момента инерции ненагруженной платформы.

  1.  Измеряем радиус R платформы. R = 12,2 см = 0,122 м.

Измеряем радиус верхнего диска. r = 4,7 см = 0,047 м.

Измеряем длину нитей подвеса     = 86 см =0,86 м.

Масса платформы  m=3002 г = 0,3  0,002 кг.

                     2. Создаем крутильные колебания, для чего поворачиваем платформу вокруг вертикальной оси симметрии на 5-6 и отпускаем. Замеряем время t 20

   полных колебаний. Опыт повторяем 5 раз.

t= 46 c; t= 46 с; t= 45 c; t= 46 c; t= 45 c.   

Находим t=, где n – число измерений.  t= 45,6 c 

Находим T= , где n – число коле6аний. T= 2,28 c

3. Находим момент инерции платформы  I:  I=; I= 0,0026

 Вычислим приборные погрешности   

  , где - цена деления прибора; - коэффициент Стьюдента для бесконечно большого числа измерений.   t;0.95 = 2;  = 2*0,001/3=0,000666м

  , где - цена деления прибора;  = 2*0,001/3=0,000666м

где - цена деления прибора;  =2*0,001/3=0,000666м

 Вычислим случайные погрешности ; , где  для произвольного числа измерений n; ;   0,783 с.

Оценим погрешность измерения:

   ; I=  0,00178

Упражнение №2. Определение момента инерции тела относительно оси, проходящей        через центр массы тела.

1. Поместим тело массой  m  на платформу так, чтобы ось вращения проходила через центр массы тела.

      Масса гири = 200 г =0,2 кг.

2. Создаем крутильные колебания, для чего поворачиваем платформу вокруг вертикальной оси симметрии на 5-6 и отпускаем. Замеряем время t 20

    полных колебаний. Опыт повторяем 5 раз.

t= 36 c; t= 36 c; t= 37 c; t= 36 c;   t=37 c

t=, где n – число измерений.  t=  36,4 c

Находим T= , где n – число коле6аний. T= 1,82 c

3. Находим момент инерции платформы  I:  I=; I= 0,0028

Вычислим  I:  I= I- I; =  0,0002

     Рассчитаем теоретическое значение момента инерции тела I: I=, где R радиус         тела; R= 4 см =0,04 м;  = 0,00024

     Вывод: 

                

                       

                                Упражнение №3. Проверка теоремы Штейнера.

    

    1. Для проверки теоремы Штейнера строго симметрично поместим два одинаковых тела с массами m на платформу так, чтобы их центры находились на определённом расстоянии d от оси вращения.

   2. Создаем крутильные колебания, для чего поворачиваем платформу вокруг вертикальной оси симметрии на 5-6 и отпускаем. Замеряем время t 20

    полных колебаний. Опыт повторяем 5 раз.

       t=37; t=38; t=38; t=38; t=37.

    t=, где n – число измерений.  t=  37,6 c

   Находим T= , где n – число коле6аний. T= 1,88 c

      3. Находим момент инерции платформы  I:  I=; I= 0,0041

   Вычислим момент инерции одного тела  I, находящегося на расстоянии d от оси вращения системы:        I=;   I= 0,00075

     Рассчитаем теоретическое значение момента инерции тела Iпо теореме Штейнера:

         I=; d = 5,5 cм = 0,055 м;  I= 0,00114 .

     Вывод:

     

    

     Вывод: В ходе лабораторной работы я научился определять момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр массы тела, а также проверил теорему Штейнера.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64966. Конница Чингисхана 39.5 KB
  Конница Чингисхана и его преемников родилась не по озарению гениального полководца: за её спиной была традиция в полторы тысячи лет. Когда мать Чингисхана Оэлунфучжин осталась без поддержки родственников она как говорится в Сокровенном сказании сама подняла знамя и выступила.
64967. Покоритель Вселенной 140.5 KB
  Термин монголы появился позже во время образования империи Чингисхана и приобрел военно-политический смысл оставаясь при этом самоназванием этнической группы. Арабы и персы а вслед за ними и европейцы именовали татарами всех кочевников состоявших в войсках Чингисхана.
64968. К ИСТОРИИ ОТРАРА МОНГОЛО-ТИМУРИДСКОГО ВРЕМЕНИ 41 KB
  Имеется уникальная возможность сопоставить данные двух независимых друг от друга источников какими являются письменные и археологические материалы и реконструировать на их основе не которые важнейшие события истории Отрара.
64971. РОССИЯ, СИБИРЬ И СОПРЕДЕЛЬНЫЕ СТРАНЫ ВОСТОКА 55.5 KB
  Литосовым признали себя подданными русского царя сказав: Рад де я быти под ево царскою высокою рукою и во всем добра хотети и на их государьское жалованье и милостивое призрение надежен В ходе переговоров Сенге...
64972. Ярлык в традиции политической культуры Восточной Европы в XIV веке. Вопросы истории 71 KB
  В Москве всегда внимательно следили за всеми перипетиями внутриполитичес­кой борьбы в улусе Джучи, особенно в период великой замятии, когда в Орде в борьбе за Новосарайский престол боролись правители-однодневки. Это отразилось в русских летописях, которые позволяют судить о многих аспектах политической ис­тории Орды в данный период.
64973. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ ФРАЗЕОЛОГИЧЕСКИХ ЕДИНИЦ В МОНГОЛЬСКИХ ЯЗЫКАХ 162 KB
  Фразеология монгольских языков неоднократно становилась объектом лингвистических исследований. В русской фразеологии принято считать, что в языке не существует настолько оригинальных фразеологизмов, что на них не распространяются законы языка.
64974. Идентичность «Танну-Урянхая» и «Урянхайская проблема» 260.5 KB
  Круг выступает также как проекция шара, признаваемая идеальным телом в мифопоэтической (религиозно-мифологической), так и в древнейшей научно-философской традиции (ср. идеи Ксенофана о шаре как образе единства ограниченности и безграничности и о шарообразности божества).