50400

Изучение принципа работы баллистического маятника

Лабораторная работа

Физика

Определение момента инерции баллистического маятника и коэффициента упругих сил кручения.2кг Результаты опытов вводим в ПЭВМ и с помощью специальной программы производим расчет: а коэффициента упругих сил кручения: б момента инерции баллистического маятника: Задание 2. Определение момента инерции баллистического маятника и коэффициента упругих сил кручения методом наименьших квадратов.

Русский

2014-02-03

80.5 KB

5 чел.

Цель работы:

- изучение принципа работы баллистического маятника и закона         сохранения момента импульса;           

- экспериментальная проверка зависимостей между физическими  величинами, характеризующими крутильные колебания;

- экспериментальное определение постоянной упругих сил кручения и момента инерции баллистического маятника;

   - определение коэффициента затухания крутильных колебаний;

- экспериментальное определение с помощью баллистического маятника скорости пули.

Приборы и принадлежности: 

баллистический маятник ГРМ-02 со счетчиком периодов, миллисекундомером и стреляющим устройством.

Ход работы

Задание 1. Определение момента инерции баллистического маятника и коэффициента упругих сил кручения.

Установили подвижные грузы на одинаковом расстоянии R1=5 см от оси вращения. Отклонили маятник на угол φ≈200, измерили период колебаний T1 как среднее за 10 колебаний. Опыт повторили 3 раза для разных значений R, результаты занесли в таблицу:

T1

T2

T3

<T>

R,см

1

3,1997

3,1997

3,1989

3,1995

5

2

2,9505

2,9510

2,9522

2,9512

4

3

2,7366

2,7363

2,7369

2,7369

3

Масса груза M=0.2кг

Результаты опытов вводим в ПЭВМ и с помощью специальной программы производим расчет:

а) коэффициента упругих сил кручения:

б) момента инерции баллистического маятника:

Задание 2. Определение момента инерции баллистического маятника и коэффициента упругих сил кручения методом наименьших квадратов.

Согласно теории значения Ti и Ri из таблицы 1 должны быть связаны между собой соотношением:

Принимаем:

Тогда получаем линейное уравнение: , представляющее собой прямую. Нанесем экспериментальные точки на координатную плоскость.

Таблица экспериментальных точек.

Xi=Ri2 , см2

25

16

9

Yi=Ti2 см2

10,24

8,71

7,49

Наилучшую прямую найдем, применяя метод наименьших квадратов:

 

Расчет проводим на ПЭВМ с использованием специальной программы. Получаем:  . Наносим наилучшую прямую на график, и убеждаемся, что экспериментальные точки лежат на ней.

Рассчитаем 2 по формуле:

3,25.

Задание 3. Определение скорости пули:

Зарядим стреляющее устройство, и, установив грузы на одинаковом расстоянии R=7 см, произвели выстрел, измерив при этом максимальное отклонение баллистического маятника max и расстояние l от оси вращения до центра масс пули по формуле:

, где

Вычислили скорость пули. Повторили опыт три раза. Данные и результаты опытов занесли в таблицу:

№ опыта

Угол отклонения φmax

Расстояние l, мм

Момент инерции I, кгм2

Скорость пули

V, м/с

1

16

118

68,25

6,35

2

14

120

70,64

7,24

3

18

116

66,86

6,28

Среднее значение скорости <V>=6,62 м/с.

Вывод: 

изучил принцип работы баллистического маятника и закон сохранения момента импульса; экспериментально проверил зависимости между физическими величинами, характеризующими крутильные колебания; экспериментально определил постоянную упругих сил кручения и момент инерции баллистического маятника; определил коэффициент затухания крутильных колебаний; экспериментально определил с помощью баллистического маятника скорость пули.

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41295. Володимир Великий. Прийняття християнства та його історичне значення 99 KB
  Порівняйте плани Антанти та Троїстого союзу щодо України напередодні Першої світової війни. Розкрийте перебіг воєнних дій на території України у 1914р. Широкі плани щодо України розроблялись у Німеччині як з боку військових так і з боку промисловців і політиків.
41297. Внедрение системы электронного документооборота, работающего на базе системы СЭД Alfresco в ГАОУ СПО Учалинского горно-металлургический техникум 3.14 MB
  нформационные ресурсы состоят из файлов, разрабатываемых самими пользователями и поступающих извне, имеющих свое назначение, формат, сроки исполнения. Все данные изначально слабо структурированы, и если не принять надлежащих мер по их систематизации
41299. Визначення ізотопічного зсуву в спектрі атомарного водню 357 KB
  Робоча формула : зведена маса або просто маса електрона.001 Обробка результатів Оскільки маса ядра не нескінченна і маса електрона не дорівнює нулю тоді система ядро електрон обертаються навколо спільного центра мас. І в формулі зведена маса примітка маса протона приблизно дорівнює масі нейтрона Ізотоп водню буде причиною появи дуплетів.
41300. Єфект Зеємана 76.5 KB
  Теоретичні відомості Розрізняють два ефекти Зеємана нормальний і аномальний . Якщо спектральні лінії розщеплюються на три крмпоненти тоді це нормальни ефект Зеємана якщо більше ніж на три тоді аномальний . Також розрізняють продольний ефект Зеємана якщо спостерігають у нарямі і поперечний якщо спостерігають у площині що перпенбикулярна додля нормального ефектунаш виподок .
41301. Визначення питомого заряду електрона методом магнетрона 157 KB
  Визначити питомий заряд електрона за допомогою магнетрона. 3 Побудували графіки залежності анодного струму від струму в обмотці магнетрона.5 Апроксимували формулою Fx=f0 wpi 22exp2xxc2 w2 По вісі іксів струм в обмотці електромагніта магнетрона m для напруги120V .
41302. Вивчення структури мультиплетів в атомних спектрах 420.5 KB
  Результати та обробка результатів Калібровка Зелена область Синя область Фіолетова область мм мм мм 545561 05 435155 096 407174 306 544692 109 432576 269 406798 382 543453 195 430932 445 40636 45 Для зеленої області Синя область Фіолетова область Зелена обдасть Синя область Фіолетова область Практично 546311 436221 404407 Таблично 546074 435835 404656 Похибка 0.
41303. Спектир випромінювання атомарного водню 370 KB
  Робоча формула : зведена маса або просто маса електрона. Друга частина Оскільки маса ядра не нескінченна і маса електрона не дорівнює нулю тоді система ядро електрон обертаються навколо спільного центра мас. І в формулі зведена маса примітка маса протона приблизно дорівнює масі нейтрона Ізотоп водню буде причиною появи дуплетів.