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

6 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

61481. Дифтонги и трифтонги. (diptongos у triptongos) 14.67 KB
  Сочетание двух гласных звуков сильного и слабого слабого и сильного или двух слабых а также сочетание трех гласных звуков слабого сильного слабого произносимых как один слог с одним ударением называются дифтонгами и трифтонгами записать...
61482. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЕЙСА НА УРОКАХ ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА 24.28 KB
  Каждому молодому учителю желающему использовать кейса на уроках иностранного языка рано или поздно приходится искать ответ на непростой вопрос: Продолжать использовать на уроках кейсы разработанные его коллегам если таковые имеются...
61483. Использование информационных технологий на уроках истории 27 KB
  По моему мнению на уроке истории целесообразнее применять ИТ при изучении нового материала, закреплении полученных знаний и уроке-контроле.
61486. История искусств 20.56 KB
  Кем он был: иконописцем портретистом живописцем Ученики: Портретистом Учитель: Какие портреты Антропова Алексея Петровича мы рассмотрели Ученики: Автопортрет портрет Незнакомки портрет Петра 3 портрет Екатерины...
61488. Характеристика либеральной и реакционной политики? Примеры такой политики Александра Ι 15.93 KB
  Почему Россия потерпела поражение в Крымской войне Как это поражение повлияло на экономическое и политическое положение в России Политической причиной поражения России в ходе Крымской войны...