50404

Изучение законов динамики вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси на маятнике обербека

Лабораторная работа

Физика

В этой модели считается что трение в оси блока 8 отсутствует этот блок невесом а момент сил трения Μтр в оси блока с крестовиной не зависит от угловой скорости вращения. В этих условиях ускорение груза массой m постоянно на всем отрезке Н и равно: где r радиус намотки I момент инерции блока с крестовиной r=r1 либо r2 I определяется положением грузов массой m´ каждый и моментом инерции блока без грузов I0.1 Проверка независимости момента сил трения Μтр от угловой скорости вращения блока Если Μтр не зависит от угловой...

Русский

2014-01-21

76.5 KB

3 чел.

Министерство Образования Республики Беларусь

Брестский Государственный Технический Университет

Кафедра Физики

Лабораторная работа M5

по Физике

Тема: «Изучение законов динамики вращательного движения

твердого тела вокруг неподвижной оси на маятнике обербека».

Выполнил:

Студент группы AC-20

Колчеданцев Максим

_____________________

Проверила:

Щербаченко Л.П.

_____________________

Брест 2004г.


1. Цель работы:

Экспериментальная проверка зависимостей между физическими величинами, характеризующими вращение твердого тела вокруг неподвижной оси.

2. Приборы и принадлежности: маятник Обербека, комплект перегрузов, миллисекундомер.

Ход работы

Модель I. В этой модели считается, что трение в оси блока (8) отсутствует, этот блок невесом, а момент сил трения Μтр, в оси блока с крестовиной не зависит от угловой скорости вращения. В этих условиях ускорение груза массой m постоянно на всем отрезке  Н и равно:

где r – радиус намотки, I – момент инерции блока с крестовиной (r=r1 либо r2, I  - определяется положением грузов массой m´ каждый и моментом инерции блока без грузов I0).

Задание 1.1  Проверка независимости момента сил трения Μтр  от угловой скорости вращения блока

Если Μтр  не зависит от угловой скорости вращения, то при различных Н правая часть формулы (1.1) постоянна и зависимость (t2) от H должна быть линейной:

       

а) проведите измерения ti при различных  Hi 

Начальная высота падения тела (см)

47

45.5

44

42.5

41

39.5

38

36.5

Время падения (с)

2.602

2.570

2.522

2.508

2.443

2.401

2.358

2.281

2.602

2.585

2.504

2.485

2.414

2.368

2.367

2.310

2.598

2.582

2.510

2.491

2.446

2.365

2.341

2.317

2.610

2.574

2.541

2.485

2.425

2.411

2.369

2.296

2.616

2.569

2.530

2.487

2.441

2.388

2.352

2.309

<t>, c

2.606

2.576

2.521

2.491

2.434

2.387

2.357

2.303

m=53g

Зависимость t2 от H линейная

б) более строгого рассмотрения требует привлечение метода наименьших квадратов (МНК) и критериев согласия, например Х2 – критерия Пирсона.

Обозначим в (1.2) t2=y, Н=х, 2/а=k. Тогда y=kx

В приложении III показано, что наилучшее в смысле МНК значение коэффициента k для зависимости имеет вид:

 =8.747 см   

t2=14.51*H

(согласно компьютерным вычислениям)

Задание 1.3  Определение момента инерции ступенчатого блока с крестовиной и момента сил трения

Измерим время падения грузов масс m1=53гр  , m2=94гр и m3=135гр при радиусах r1=5.0см и r2=8.4см с высоты Н=47см и занесём в таблицу.  

Н=48см   m1=53г          Н=48см m2=94           Н=48см  m3=135г

m1

m2

m3

r1

r2

r1

r2

r1

r2

1

8.702

8.66

6.807

6.451

2.600

2.515

2

8.686

8.502

6.826

6.460

2.604

2.542

3

8.713

8.559

5.819

6.493

2.600

2.566

4

8.682

8.516

6.793

6.403

2.612

2.513

5

8.698

8.528

6.804

6.447

2.616

2.581

< t >

8.696

8.554

6.810

6.410

2.606

2.543

Найдём по следующим формулам I1 , I2, I3 и Мтр1тр2тр3:

=

Вывод: экспериментально проверила зависимость между физическими величинами, характеризующими вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси (I и Мтр) и рассчитала их.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68848. Системы кодирования и представления информации в компьютерах 599.5 KB
  Значение двоичного числа определяется относительной позицией каждого бита и наличием единичных битов. Для двоичного числа 01000001 единичные биты представляют значения 1 и 64 т. Так как процессор 8088 использует 16 битовую архитектуру oн автоматически оперирует с 16 битовыми числами.
68851. Принципы построения архитектуры компьютеров 3.97 MB
  На сегоднишний день существуют: Классификация Флинна: единственность или множественность потоков данных и команд. Классификация Хендлера: количественное описание параллелизма на трех различных уровнях обработки данных выполнение программы выполнение команд обработка битов.
68852. Примеры организации архитектуры компьютеров 630.5 KB
  Разрядность бит Тактовая частота мгц Величина питающего напряжения Вольт Гнездо для процессора Socket 7 Slot1 и др.5 МГц а быстродействие системы на вычислительных тестах достигало 104 Mflop Mflop единица измерения быстродействия процессора миллион операций с плавающей точкой в секунду.
68853. Устройства компьютеров и их взаимодействие 753.5 KB
  Концепция кэш-памяти возникла раньше чем архитектура IBM 360 и сегодня кэш-память имеется практически в любом классе компьютеров а в некоторых компьютерах во множественном числе. Все термины которые были определены раньше могут быть использованы и для кэш-памяти хотя слово строка line часто употребляется вместо слова блок block.