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

7 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

19593. Перспективи вдосконалення технологій міжнародного маркетингу на ринку шоу-бізнесу 199.68 KB
  Ринок послуг є різновидом товарного ринку і разом з цим, має ряд специфічних рис, що зумовлює особливий підхід до підприємницької та маркетингової діяльності, покликаної забезпечити задоволення попиту на послуги.
19594. Методи проектування. Художнє конструювання виробів 51.5 KB
  Тема 1.2: Методи проектування. Художнє конструювання виробів. Мета: Навчальна: сформувати знання з даної теми. Виховна: виховувати в учнів культуру праці. Розвиваюча: розвивати у школярів спеціальні здібності сприяти розвитку технічного мислення. Об...
19595. Вивчення універсального осцилографу С1-73 2.29 MB
  Універсальний осцилограф, призначений для вивчення форм електронних сигналів в діапазоні частот 0 – 5 МГц шляхом візуального спостереження и вимірювання їх амплітуд у діапазоні 0,02 – 120 В, часових інтервалів від 0,4 10-6 до 0,5 с.
19596. Ручні інструменти для нанесення фарб та лаків 221 KB
  Ручні інструменти для нанесення фарб та лаків. Лакофарбові матеріали на підготовлену поверхню наносять вручну пензлями а механізовано розпиленням наливом зануренням та на вальцових верстатах. Для ручного нанесення фарб на поверхню деревини застосовують різном
19597. Вивчення вимірювальних генераторів 4.05 MB
  Генератор Г3-112 – джерело низькочастотних синусоїдальних та прямокутних сигналів. Діапазон частот: від 10 Гц до 10 МГц для синусоїдального сигналу та від 10 Гц до 1 МГц для меандру
19598. Технологія як перетворююча діяльність людини 26.54 KB
  Урок 1. Вступне заняття. Технологія як перетворююча діяльність людини 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про техніку технології основні види технологічної діяльності правила безпечної праці та внутрішнього розпорядку у шкільній майстерні. Розвивати пам'ять. Вихову
19600. Об’єкти технологічної діяльності 28.99 KB
  Урок 2. Обєкти технологічної діяльності 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про обєкти технологічної діяльності метод фантазування як засіб створення обєктів технологічної діяльності показники якості виробу; види виробів з фанери. Формування вмінь здійснювати по
19601. Художнє конструювання виробу. Урок 276.33 KB
  Художнє конструювання виробу. Мета уроку. Засвоєння знань про етапи проектування ескіз технічний опис макет креслення шаблони; формування вмінь застосовувати метод фантазування виконувати ескізне конструювання. Розвивати окомір точність під час в...