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

80036. Океанология. Динамические явления и процессы в океане 5.52 MB
  Свободная поверхность Мирового океана, не возмущенная динамическими факторами (приливы, течения и др.), определяет фигуру, называемую геоидом. Но наблюдения над уровнем моря в любой точке Мирового океана показывают, что его действительная поверхность не остается в покое, а находится в непрерывном...
80037. Навчальний проект з виявлення, дослідження та впорядкування джерел рідного краю «До чистих джерел» 69.5 KB
  «Не можна двічі увійти в одну і ту ж річку», — сказав знаменитий грецький філософ дві тисячі років тому. У наш час ми розуміємо глибокий зміст цього висловлювання не тільки як метафори, розуміємо буквально — води, що нас оточують, дійсно змінюються прямо на очах, у результаті антропогенного впливу.
80038. Формування інформаційної компетентності особистості в шкільній бібліотеці 72 KB
  Сьогодні шкільна бібліотека володіє значними можливостями щодо вдосконалення освітнього процесу. Нові навчальні програми, нові концепції, різноманітність навчальних курсів, зростаючий інтелектуальний рівень читачів висувають нові вимоги до якості інформаційного забезпечення навчально–виховного процесу.
80039. Школа Успіху, або формуємо компетентності 68.5 KB
  Завдання проекту Виявлення ключових проблем які гальмують підвищення якості освіти та надання рекомендацій щодо розвязання основних проблем змісту освіти. Створення системи моніторингу формування ключових компетентностей на всіх ступенях освіти дітей.
80040. Довкілля – казка чарівна! 55 KB
  Мета: вчити оцінювати негативне і бездумне ставлення до природи; формувати інтерес до навколишнього середовища; поглиблювати знання про довкілля рідного краю; розвивати комунікативні, творчі здібності, вміння робити висновки, відстоювати свою, думку, презентувати свої дослідження...
80041. Край, у якому ти живеш. Україна – наша Батьківщина 417.5 KB
  Мета: збагачувати знання учнів про Україну, а також активний словниковий запас учнів; пробудити інтерес до вивчання рідного краю; розширити знання народні, історичні та культурні символи українського народу; сприяти формування національної свідомості, осмисленню себе як частини...
80042. Н.В.Гоголь и Т.Г.Шевченко: две судьбы, две личности, два пути великих сыновей украинского народа 134.5 KB
  В своих исследованиях, представленных на конференции по заявленной теме, учащиеся проследили, как среда и время определили разницу в судьбах и литературных путях двух великих украинцев Н.Гоголя и Т.Шевченко. Прилагается электронная презентация темы в формате Pover Point.
80043. Декоративна таця 473 KB
  Необхідність таці люди зрозуміли дуже давно, саме тому її почали використовувати як столове приладдя вже в стародавні часи. Перші таці були зроблені не з каменя, як можна було припустити, а з обпаленої глини, оскільки їм не була потрібна міцність. Представляла вона собою напівкулю.
80044. ПІДПРИЄМЛИВІСТЬ – ОСНОВА КОНКУРЕНТНОСПРОМОЖНОСТІ ВИПУСКНИКА 211.5 KB
  З учнями: діагностика: Виявлення характерних рис дитини Виявлення нахилів і здібностей школярів Виявлення спрямованості учнів 811 класів; анкетування: Мої успіхи і невдачі Формування життєвої компетентності особистості Настрій і його зображення Розуміння почуттів іншої людини...