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

66676. АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ ЭНГЕЛЬГАРДТ 94.68 KB
  Годы жизни Александра Николаевича Энгельгардта (1832-1893) практически совпали с годами жизни его тезки, императора Александра II Николаевича Романова (1818-1881). Это время отмечено многими преобразованиями как во внешней политике страны, так и в ее внутренней общественной жизни...
66677. Объекты медицинского предназначения: необходимо совершенствовать охрану 83 KB
  Возможности, продемонстрированные в свое время молекулярной биологией, привели к рождению нового направления в медицине – медицинской химии. В настоящее время медицинскую химию можно считать уже сложившейся областью. Основой для нее стала, как известно, комбинаторная химия.
66678. Александр II. Предпосылки либеральных реформ. Отмена крепостного права 36.5 KB
  Преобразования охватили три основные сферы социально-экономическую освобождение крестьян и попытку решения аграрного вопроса политическую введение местного самоуправления реформу суда и армии культурно-образовательную реформу школ университетов и цензуры.
66679. Задания муниципального этапа всероссийской олимпиады школьников по математике, решения задач 503.5 KB
  Почти у всех задач критерии написаны на основании «приведенного» к задаче решения. В случае «другого» решения нужно выработать другие критерии в соответствии с общими требованиями к критериям, которые помещены в конце брошюры.
66680. Жизнь и научная деятельность Натальи Ивановны Базилевич 136.45 KB
  Существует такое неофициальное, но очень почетное в профессиональных кругах звание - рыцарь науки. Его удостаиваются те, кто беззаветно служил избранному делу, посвятив свою жизнь исследованиям и добившиеся в этом деле выдающихся результатов. Бесспорно, таким рыцарем науки была Наталья Ивановна Базилевич.