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

19180. Способы активации спекания и управления структурой топливных таблеток 1.05 MB
  ЛЕКЦИЯ 15 Способы активации спекания и управления структурой топливных таблеток Технологические факторы ускоряющие спекание подразделяются на три вида: механические; теплотехнические; химические. В соответствии с этим различают три типа активирования спекания: м
19181. Контроль производства и качества таблеток 767.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 16 Контроль производства и качества таблеток Качество таблеток во многом определяет работоспособность твэлов. Поэтому изготовление внешне довольно простых изделий сопровождается большим объемом контроля как всего технологического процесса так и готовых
19182. Технология производства оболочек твэлов энергетических реакторов 154 KB
  ЛЕКЦИЯ 17 Технология производства оболочек твэлов энергетических реакторов Выбор технологического процесса изготовления труб для оболочек твэлов включающего выплавку металла получение трубной заготовки получение полой гильзы и передел холодной деформации опре...
19183. Технология производства труб для реакторов на быстрых нейтронах 146.5 KB
  ЛКЦИЯ 18 Технология производства труб для реакторов на быстрых нейтронах В реакторах на быстрых нейтронах оболочки твэлов и чехлы ТВС выполнены из нержавеющих сталей. Типичная технология изготовления оболочек твэл из нержавеющих сталей включает следующие операци...
19184. Герметизация тепловыделяющих элементов 1.51 MB
  ЛЕКЦИЯ 19 Герметизация тепловыделяющих элементов Эксплуатационная надежность твэлов во многом определяется качеством выполненных сварных соединений. Она прямым образом связана со свариваемостью используемых конструкционных материалов с конструкцией соединений...
19185. Сварка твэлов с оболочками из легкоокисляющихся металлов 1.07 MB
  ЛЕКЦИЯ 20 Герметизация тепловыделяющих элементов. Сварка твэлов с оболочками из легкоокисляющихся металлов Газодувная сварка. Как правило сварку при изготовлении твэлов с использованием оболочек из легкоокисляющихся металлов в частности циркониевых сплаво
19186. Сборка твэлов и ТВС энергетических реакторов 3.04 MB
  ЛЕКЦИЯ 21 Сборка твэлов и ТВС энергетических реакторов В активную зону современных энергетических реакторов загружается 40 50 тысяч твэлов. Производительность завода по производству твэлов составляет несколько сотен тысяч в год. К твэлам предъявляются высокие треб
19187. Контроль твэлов и ТВС энергетических реакторов 319.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 22 Контроль твэлов и ТВС энергетических реакторов Качество промышленной продукции регламентируется государственными и отраслевыми стандартами техническими условиями и другими нормативными документами. Твэлы являются продукцией для которой вероятность о
19188. Моделирование процессов производства твэлов и ТВС по методу IDEF3 в среде Bpwin 20.05 MB
  ЛЕКЦИЯ 23 Моделирование процессов производства твэлов и ТВС по методу IDEF3 в среде Bpwin Для оптимизации последовательности и времени выполнения технологических операций широко применяются методы сетевого планирования. В настоящее время известны программные продукты...