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

64647. Система управления топливоподачей транспортного дизель-генератора: Блок питания управляющего устройства 3.98 MB
  Иногда используются и другие схемы например в выпрямителях с удвоением напряжения. Основными элементами на которых построен блок питания в данном курсовом проекте являются: трансформатор; диодный мост; интегральный...
64648. Организация и деятельность механизма Российского государства 138.5 KB
  Понятие механизма государства. Структура механизма государства. Вооруженные Силы государства. Целью курсовой работы является рассмотрение организации и деятельности механизма Российского государства и его составляющих.
64649. Форма государства 142.5 KB
  Понятие формы государства. Виды форм государства. Введение Понятие формы государства является одной из важнейших содержательных характеристик государствоведения.
64650. Авторитарное государство 219.5 KB
  Условия возникновения режима авторитарной власти. Способы легитимизации власти. Условия возникновения режима авторитарной власти. В большой степени возрастает роль исполнительных органов государственной власти и основной военной силы армии обращаемой внутрь общества.
64651. Перспективы развития теории государства и права как науки 133.5 KB
  Идея правовой государственности как наиболее справедливого устройства общества впервые сложилась у древних греков в виде мысленного образа реального полиса, который должен представлять собой объединение людей, подчиняющихся единому и справедливому закону.
64652. Тенденции в развитии современного государства 126.5 KB
  Категории государственный интерес складываясь и эволюционируя одновременно с возникновением и эволюцией государства относятся к числу фундаментальных категорий правоведения. Государственность государство право: теоретико-мировоззренческое измерение проблемы...
64653. Правовое государство и гражданское общество. Взаимоотношение гражданского общества и правового государства 200.5 KB
  Цель данной работы заключается в том, чтобы выяснить, что такое правовое государство и гражданское общество, дать определение. В связи с этим, выяснить их признаки и принципы, на которых они основываются.