11603

Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний.

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа №5 Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний Цель работы: Определить момент инерции тела относительно оси проходящей через центр масс тела; Проверить теорему Штейнера. Принадлежности: трифимерный подвес т...

Русский

2013-04-10

67 KB

4 чел.

Лабораторная работа №5

Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний

Цель работы:

  1.  Определить момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс тела;
  2.  Проверить теорему Штейнера.

Принадлежности: трифимерный подвес, тела, секундомер, линейка.

Ход работы:

Задание 1.

1) R=0,25 м (радиус нижнего диска)

   r=0,1 м (радиус верхнего диска)

   l=0,79 м (длина нити)

   m=m0±Δm0=172±2 г

2) Пять практических измерений времени при 20 полных колебаниях:

t1=46 c

t2=48 c

t3=47 c

t4=48 c

t5=46 c

<t1> - среднее значение времени при измерениях.

<T1> - средний период колебаний.

(N - количество полных колебаний)

3) Определим момент инерции вращения диска I0:

4) Погрешность косвенных измерений:

Δl, Δr, ΔR - приборные (систематические) погрешности, ΔT0 - случайные погрешности.

5)Ответ с учетом погрешностей:

Задание 2.

1)Масса тела помещенного на диск m1=0,39 кг

2)Пять практических измерений с телом на диске, при 20 колебаниях:

t1=28 c

t2=29 c

t3=26 c

t4=31 c

t5=30 c

<t2> - среднее значение времени при измерениях

<T2> - средний период колебаний

3)Момент инерции диска с телом массы m1:

4)Момент инерции тела m1 без инерции диска:

5)Теоретический расчет момента инерции тела без диска:

, где R1 радиус тела, R1=7,8·10-2м.

6)Экспериментальное значение момента инерции I2 не соответствует значению I2, потому что был совершен ряд систематических ошибок, которые мною были учтены при вычислении погрешностей, и некоторые случайные ошибки.

Задание 3.

1)Два одинаковых тела массами m1 на расстоянии d=10,6 см друг от друга.

2)Пять практических измерений времени 20 колебаний диска с двумя грузами:

t1=48 c

t2=46 c

t3=50 c

t4=47 c

t5=48 c

3)Момент инерции диска с двумя телами:

4)Момент инерции одного тела без диска:

5)Расчет теоретического значения момента инерции одного тела по теореме Штейнера:

6)Сравнивая теоретическое и практическое значения момента инерции одного тела, можно сделать следующий вывод: определение столь малых величин должно производиться на оборудовании с более высоким уровнем точности, или производиться теоретически, в данном случае по теореме Штейнера. Чтобы удостовериться в систематических ошибках наших подсчетов, достаточно взглянуть на ΔI0 по отношению к I0.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68942. Inline функції 36.5 KB
  Визначення функцій що підставляються усередині класу Мова C володіє важливою властивістю: у нім існують функції inline functions що підставляються які широко використовуються в класах. Щоб замінити виклик функції підстановкою перед її визначенням слід вказати слово inline.
68943. Статичні члени класу 43.5 KB
  Якщо перед оголошенням змінної-члена поставити ключове слово static, компілятор створить тільки один екземпляр цієї змінної, який використовуватиметься всіма об’єктами даного класу. На відміну від звичайних змінних-членів, статичні змінні-члени не копіюються для кожного об’єкту окремо.
68944. Статичні функції-члени 28 KB
  Функції-члени також можуть бути статичними, але на них розповсюджується декілька обмежень. Вони мають прямий доступ тільки до інших статичних членів класу. (Зрозуміло, глобальні функції і дані також доступні статичним функціям-членам.) Статична функція-член не має покажчика this.
68945. Передача об’єктів функціям. Повернення об’єктів 37.5 KB
  Об’єкти можна передавати функціям, як звичайні змінні. Для цього застосовується звичайний механізм передачі параметрів по значенню. Не дивлячись на зовнішню простоту, цей процес може привести до несподіваних наслідків, що стосуються конструкторів і деструкцій.
68946. Покажчик this 29 KB
  При виклику функції-члена їй неявно передається покажчик на зухвалий об’єкт. Цей покажчик називається this. Розглянемо програму, в якій описаний клас pwr, призначений для обчислення ступеня деякого числа.
68947. Вказівники на члени класу 32 KB
  Вказівник такого вигляду називається вказівником на член класу. Цей незвичайний вказівник задає зсув усередині об’єкту відповідного класу. Оскільки вказівники на члени класу не є вказівниками в звичайному сенсі слова до них не можна застосовувати операторів.
68948. Перевантаження операторів 40 KB
  Перевантаження скорочених операторів присвоєння Обмеження на перевантаження операторів З перевантаженням функцій тісно пов’язаний механізм перевантаження операторів. У мові C можна перенавантажувати більшість операторів набудувавши їх на конкретний клас.
68949. Перевантаження операторів new і delete 53.5 KB
  У мові C++ можна перенавантажувати операторів new і delete. Це доводиться робити, якщо виникає необхідність створити особливий механізм розподілу пам’яті. Наприклад, можна зажадати, щоб процедура розподілу пам’яті використовувала жорсткий диск як віртуальну пам’ять, якщо купа вичерпана.
68950. Перевантаження операторів [], () 49.5 KB
  Ці оператори також можна перенавантажувати, що породжує масу цікавих можливостей. На перевантаження цих операторів розповсюджується одне загальне обмеження: вони повинні бути нестатичними функціями-членами. Дружні функції застосовувати не можна.