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

11 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

65188. УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ 61.01 KB
  Для ветвей i и j имеющих взаимное сопротивление связь между всеми указанными величинами определяется следующими уравнениями: 12 при указанных положительных направлениях.
65189. Виникнення філософії. Філософський спосіб освоєння дійсності 27.5 KB
  Виникнення філософії пов'язане зі становленням світогляду його розвитком та ступенями зрілості. Вирішення першого завдання привело до появи природничих наук в лоні філософії. Останній блок питань належав і належить філософії.
65191. Суверенитет государства: понятие и содержание 27 KB
  Суверенитет государства это верховенство государственной власти внутри страны способность государственной власти издавать общеобязательные для всех членов общества правила поведения устанавливать и обеспечивать единый правопорядок...
65192. Многообразие форм знания и специфика научного знания 32.5 KB
  Познавательное отношение человека к миру осуществляется в различных формах в форме обыденного познания познания художественного религиозного наконец в форме научного познания. Первые три области познания рассматриваются в отличие от науки как вненаучные формы.
65193. Общее представление о социальной психологии как науке, ее объекте, и предмете. Социальная психология в системе психологических знаний 36.5 KB
  Социальная психология раздел психологии изучающий поведение человека в обществе социуме психические явления происходящие во время взаимодействия различных групп людей. Выработка практических рекомендаций в плане совершенствования взаимодействия людей...
65194. Проблемы и методы социальной психологии 31.5 KB
  Социальная психология пользуется определением личности которое даёт общая психология выясняет каким образом т. Отличие такого подхода от социологического заключается в том что она выявляет каким образом сформировались эти социально-типические черты почему в одних условиях формирования личности...
65195. ОСНОВНЫЕ ИДЕИ ЭЛЕЙСКОЙ ШКОЛЫ (КСЕНОФАН, ПАРМЕНИД, ЗЕНОН) 56.5 KB
  Согласно Пармениду то что есть бытие есть и это следует из самого понятия быть а того чего нет небытия нет что также следует из содержания самого понятия. Пустота отождествляется с небытием так что пустоты нет.
65196. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВСКАРМЛИВАНИЕ ЗДОРОВОГО РЕБЕНКА 109.5 KB
  Представьте себе сколько съедал бы в сутки взрослый человек если бы его потребность в пище была бы равной потребности ребенка этого возраста. При недостатке белка в пище у ребенка могут нарушаться процессы роста и даже психического развития...