50410

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...

Русский

2014-01-21

83.5 KB

1 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БРЕСТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра физики

 

Лабораторная работа М-5

Изучение законов динамики вращательного движения

твердого тела вокруг неподвижной оси на маятнике обербека

 

       

                                                      Выполнил:

                                                                         Студент группы Э-33

                                                                            Атян Вилямин Маркович

                                                 Проверил:

                                                    Онищук В. Н.

Брест 2005г.

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.

EMBED Equation.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1678. Основы теории измерений физических величин 403.75 KB
  Шкалы и уравнения измерений. Факторы, влияющие на результаты измерений и погрешности. Шкала интервалов (разностей) физических величин с применением и пропорциональности интервалов.
1679. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) 787.13 KB
  Понятие, назначение и структура государственной системы обеспечения единства измерений. Права и обязанности государственных инспекторов по обеспечению единства измерений.
1680. Гидравлические вяжущие вещества. Гидравлическая известь. Портландцемент 943.53 KB
  Гидравлическая известь. Сырье, особенности и применение. Портландцемент. Начальная характеристика. Плавление сырьевой смеси. Схема производства цемента сухим способом. Химический и минеральный состав клинкера.
1681. Специальные виды цементов 44.64 KB
  Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ). Сверхбыстротвердеющий портландцемент (СБТЦ). Пластифицированный портландцемент. Белый и цветные цементы. Глиноземистый цемент. Расширяющийся портландцемент (РПЦ).
1682. Экономика организаций. Хозяйственная деятельность предприяний 700.66 KB
  Анализ хозяйственной деятельности предприятия. Организационно-правовые формы предприятия и их характеристика. Формы общественной организации производства. Основные производственные фонды. Регулирование заработной платы.
1683. Современные информационные технологии 1.73 MB
  Информация и ее роль в человеческом обществе. Формы адекватности и объем информации. Специальные виды кодирования и криптография. Итология – наука об информационных технологиях. Информационная технология поддержки принятий решений. Современный рынок финансово-экономического прикладного программного обеспечения. Основные программные и аппаратные компоненты сети.
1684. Стандартизация свойств. Физические, механические, физико-химические свойства СМ. Долговечность и надежность 915.29 KB
  Механические свойства. Пластические деформации. Модуль упругости (модуль Юнга). Свойство материала сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений и деформаций. Ударная вязкость. Характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости. Свойства пластично-вязкого тела (реологические свойства). Долговечность и надежность.
1685. Управління персоналом організації 1.17 MB
  Роль персоналу в підвищенні ефективності та конкурентоспроможності організації. Групи методів управління персоналом, їх відміність і взаємозв’язок. Характеристика двох підходів до поняття персонал: персонал-витрати і персонал- ресурс. Взаємозв’язок стратегії розвитку організації, стратегії управління персоналом та кадрової політики. Роль сучасних служб персоналу в організації, основні завдання і напрями їх роботи.
1686. Организация учета расчетных операций 58.44 KB
  Организация учета расчетных операций. Учет расчетных отношений с дебиторами и кредиторами. Учет командировочных расходов, связанных с зарубежными поездками. Учет командировочных расчетов.