36821

ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАШИНЕ АТВУДА

Лабораторная работа

Физика

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1 ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАШИНЕ АТВУДА. В первом случае используя формулу пути при равноускоренном движении h=1t2 2 получим 1=2h t2 1 где пройденный грузами путь h и время движения t измеряются непосредственно. При втором способе формулу для определения ускорения на этом участке движения h получим из рассмотрения изменения энергии системы Ek= Где v –линейная...

Русский

2013-09-23

101 KB

173 чел.

PAGE  4

Московский государственный университет

путей сообщения РФ (МИИТ)

Кафедра «Физика-2»

Институт, группа  ИУИТ, УИС-111            К работе допущен____________________

        (Дата, подпись преподавателя)

Студент Дмитриева Е. В.     Работа выполнена___________________

 (ФИО студента)      (Дата, подпись преподавателя)

Преподаватель  Пыканов И. В.   Отчёт принят_______________________          (Дата, подпись преподавателя)

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №   1                 

ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ

НА МАШИНЕ АТВУДА.

  1.  Цель работы:

      Определение ускорения грузов при равноускоренном движении.  

              2. Принципиальная схема установки (или её главных узлов):

      M0  m – масса перегрузка;

      М0 – масса блока;

      М – масса груза;

     h - путь, пройденный грузом до кольцевой

     платформы;

      Н – путь, пройденный грузом после снятия

      перегрузка, до полной остановки;

                                                   

         h

     

       м


Основные теоретические положения к данной работе
(основополагающие утверждения: формулы, схематические рисунки):

В данной работе ускорение грузов при равноускоренном движении до снятия перегрузка определяется двумя способами: по формуле, полученной из уравнения кинематики (а1, а также по формуле, полученной с использованием закона сохранения энергии (а2).

  В первом случае, используя формулу пути при равноускоренном движении h=a1t2\2, получим

a1=2h/t2 ,

(1)

где пройденный грузами путь h и время движения t измеряются непосредственно.

  При втором способе формулу для определения ускорения на этом участке движения h получим из рассмотрения изменения энергии системы

Ek=,

Где v –линейная скорость грузов в конце пути h;

w – угловая скорость вращения блока в этот момент времени;

I – момент инерции блока;

(2M+m)v2/2 – кинетическая энергия поступательного движения грузов;

Iw2/2 – кинетическая энергия вращательного движения блока.

В системе действует сила трения, при которой механическая энергия переходит во внутреннюю энергию. Количество энергии, перешедшей во внутреннюю, равно работе сил трения А1.

А1=F0h,

где F0 – коэффициент, имеющий размеренность силы.

.

(2)

F0 экспериментально определить трудно, исключим его, рассмотрев движение системы после снятия перегрузка до остановки. На этом участке движения (H), Eк=(2Mv2/2+Iw2/2);конечная – нулю. Следовательно, вся кинетическая энергия переходит во внутреннюю и равна работе сил трения:

A2=F0H,

Таким образом, при равнозамедленном движении на участке H для энергии можно записать соотношение

.

(3)

Исключая из уравнений(2) и (3) коэффициент F0 и учитывая связь угловой скорости движения точек поверхности блока с линейной v=wR, а также выражение для момента инерции блока I=(1/2)M0R2 (R – радиус блока и M0 – его масса),получим

.

Используя соотношение для равноускоренного движения v2=2a2h,получим формулу для определения ускорения на участке h:

.

(4)

4. Таблицы и графики

Данные полученные в результате измерений на машине Атвуда для расчета а1 и а2.

 опыта

h, м

t, с

H, м

а2, м2

а1, м/с2

1

0,1

1,83

0,46

0,059

0,06

 2

0,1

1,68

0,46

0,071

0,06

 3

0,1

2,00

0,4

0,05

0,06

4

0,1

2,18

0,43

0, 042

0,06

5

0,1

1,75

0,39

0,065

0,06

6

0,1

1,81

0,57

0,061

0,06

7

0,1

1,60

0,5

0,078

0,06

8

0,1

1,98

0,25

0,051

0,06

9

0,1

1,65

0,54

0,073

0,06

10

0,1

1,65

0,55

0,073

0,06

              5. Расчёт погрешностей измерений 

(указать метод расчёта погрешностей).

В данной лабораторной работе случайная погрешность в определении t заметно преобладает над погрешностью в показаниях секундомера. Ошибку измерения Δt величины t по методу Стьюдента для доверительной вероятности 0.95:  Δt=α*S,где

S =  , N – число опытов, α – коэффициент Стьюдента.

Ошибка измерений а1 рассчитана как ошибка косвенных измерений по формуле:

Δa1 =

Погрешность измерений Δа2 ускорения а2 рассчитана как средняя абсолютная погрешность по формуле:

Δа2 =

α = 4.3

tcp = 1,81 (с)

S = 0,059442783

Δt = 0,255603967 (c)

a1cp = 0,06084633 (м/с2)

Δa1 = 0,017156716 (м/с2)

a2cp = 0,062508509 (м/с2)

Δa2 = 0,009734808 (м/с2)

6. Окончательные результаты:

a1=a1cpΔa1=0,0608460,017157;

a2=a2cpΔa2=0,0625090,009735.

Подпись студента:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43641. Расчет переходных процессов в электрических цепях 537.46 KB
  В данной работе я научился рассчитывать переходные процессы в цепи 1-го и 2-го порядка, а также рассчитывать формы и спектры сигналов при нелинейных преобразованиях.
43642. Разработка и внедрение комплексной системы защиты информации в медицинское учреждение 891 KB
  Комплексная система защиты информации (КСЗИ) - совокупность нормативно-правовых, организационных и инженерно-технических мероприятий, которые направлены на обеспечение защиты информации от разглашения, утечки и несанкционированного доступа.
43643. Абонентская сеть широкополосного доступа ООО «ТомГейт». Результат моделирования в среде Packet Tracer 2.18 MB
  Сегодня в мире бизнеса компьютерная сеть – это больше чем набор соединенных между собой устройств. Для множества видов деятельности предприятий компьютерная сеть это ресурс, позволяющий сотрудникам собирать, анализировать, организовывать и распространять информацию, являющуюся основой их бизнеса и источником прибыльности всего предприятия.
43646. Алгоритмизация проектирования ТП механической обработки 109 KB
  Операцией называется законченная часть ТП, выполняемая на одном рабочем месте, одним рабочим или группой рабочих непрерывно. Если какие-то действия на одном и том же рабочем месте
43647. Охрана окружающей среды и энергосбережение 694.71 KB
  На протяжении последнего десятилетия электроэнергетика, обладая значительным запасом прочности, практически дотировала различные отрасли, поддерживая социальную, бюджетную, сельскохозяйственную сферы экономики за счет системы перекрестного субсидирования, неплатежей потребителей, целого ряда льгот и отсрочек платежей.
43649. Разработка поста диагностики легковых автомобилей 1.96 MB
  Раздел «Технологический расчет»: представляет собой расчет производственной программы, годового объема работ, количества постов, численности рабочих и площадей помещений производственного корпуса.