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

10 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

65506. СТИЛІ ЖИТТЯ СЕРЕДНЬОГО КЛАСУ В УКРАЇНІ (НА ПРИКЛАДІ ВЕЛИКОГО МІСТА) 167.5 KB
  Дослідження ролі та місця середнього класу в соціальній структурі суспільства здійснено в наукових роботах зарубіжних вчених Н. Суттєво менш вивченим є становлення середнього класу в процесі трансформації суспільних відносин в пострадянських суспільствах.
65507. КУЛЬТУРНА ЕЛІТА ДОНБАСУ В 1953-1964 РОКАХ 197 KB
  Предметом дослідження є культурна еліта Донбасу конкретно літератори і митці музичнотеатральної та образотворчої сфери її творча діяльність участь у культурному і громадському житті регіону функціонування творчих спілок зусилля держави спрямовані на формування...
65508. ЗВ’ЯЗАНІ ТЕРМОМЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ В АПАРАТАХ ХІМІЧНОГО МАШИНОБУДУВАННЯ 1.89 MB
  В багатьох конструкціях сучасного хімічного машинобудування застосовуються елементи у вигляді скінченних циліндричних тіл або масивних плит, які за конструктивними або технологічними міркуваннями можуть бути ослаблені отворами.
65509. РОЗВИТОК МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ МАЛОЦИКЛІЧНИХ РЕЖИМІВ ХОЛОДНОЇ ВАЛКОВОЇ ПРОКАТКИ І ПРАВКИ ПРИ ВИГОТОВЛЕННІ ТЕПЛООБМІННИХ ТРУБ З РЕГЛАМЕНТОВАНИМИ ПОКАЗНИКАМИ ЯКОСТІ 254 KB
  До безшовних теплообмінних труб які отримують на станах типу ХПТ, ставляться підвищені вимоги щодо точності розмірів, якості поверхні, механічних і структурних властивостей металу. Зазвичай, вони виготовляються у багатоциклічних технологічних процесах, які включають прокатку, термічну обробку та правку.
65510. СИСТЕМА МОДЕЛЮВАННЯ ПРОГНОЗУ РОСТУ ШТУЧНИХ СОСНОВИХ ЛІСОСТАНІВ ПОЛІССЯ УКРАЇНИ 365 KB
  Поглиблене вивчення закономірностей росту модальних деревостанів має особливе значення при проведенні безперервного лісовпорядкування оскільки воно враховує не лише сучасний стан насаджень а й їх зміну в динаміці.
65511. Індукція генних мутацій зразками копчених ковбасних виробів різних технологій виробництва 6.29 MB
  Мета дослідження встановити закономірності мутагенної дії зразків копчених ковбасних виробів трьох технологій виробництва. Вивчити сумарну мутагенну дію зразків неорганічної і органічної фракцій варенокопчених ковбас ВК.
65512. ЧЕРВОНИХ СТОЛОВИХ ВИН НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ ВУГЛЕКИСЛОТНОЇ МАЦЕРАЦІЇ 932 KB
  Найважливішою тенденцією розвитку сучасної виноробної галузі є підвищення якості та розширення асортименту виноградних вин. Основний об'єм столових вин України складають вина, які випускають без витримки і реалізують не раніше 1 січня наступного за врожаєм року.
65513. СПЕЦИФІКА ЛЮДСЬКОГО ІСНУВАННЯ У РЕЛІГІЙНІЙ ФІЛОСОФІЇ В. РОЗАНОВА 211 KB
  Розанова провидця що у своїх численних замальовках зумів передбачити багато епохальних у тому числі й філософських подій ХХ ст. Розанова актуально й для сучасної культури. Розанова як ідеолога національного і особистого самовизначення який шукав зміст народної душі...
65514. ДЕРЖАВНИЙ КОНТРОЛЬ ЗА ДІЯЛЬНІСТЮ МІЛІЦІЇ 184.5 KB
  Держава керуючись невідкладними завданнями які вона ставить перед собою в певний період розвитку має контролювати їхнє виконання консолідувати зусилля на подолання перешкод а також визначати і завдання контролю та механізм його здійснення.