71680

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ В МАШИНЕ АТВУДА

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: изучение вращательного и поступательного движений на машине Атвуда, определение момента инерции блока и момента сил трения в оси блока. Описание установки и её назначение. Машина Атвуда является настольным прибором, ее изображение приведено на рис. 3.1. На вертикальной стойке...

Русский

2014-11-10

78.94 KB

22 чел.

ОТЧЕТ

по лабораторно-практической работе № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ
В МАШИНЕ АТВУДА

Выполнил Гладких Н.А.

 Факультет    ЭА

 Группа №     3401

Преподаватель  Морозов В.В

Оценка лабораторно-практического занятия

Выполнение ИДЗ

Вопросы

Подготовка к лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе

Коллоквиум

Комплексная оценка

“Выполнено”  “____” ___________Подпись преподавателя __________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ В МАШИНЕ АТВУДА

Цель работы: изучение вращательного и поступательного движений на машине Атвуда, определение момента инерции блока и момента сил трения в оси блока.

Описание установки  и её назначение.

Машина Атвуда является настольным прибором, ее изображение приведено на рис. 3.1. На вертикальной стойке 1 основания 2 расположены три кронштейна: нижний 3, средний 4 и верхний 5. На верхнем кронштейне 5 крепится блок с узлом подшипников качения, через который переброшена нить с грузом 6. На верхнем кронштейне находится электромагнит 7, который при подаче на него напряжения с помощью фрикциона удерживает систему с грузами в неподвижном состоянии.

Рис. 3.1

На среднем кронштейне 4 крепится фотодатчик 8, выдающий электрический сигнал по окончании счета времени равноускоренного движения грузов. Также на вертикальной стойке 1 укреплена миллиметровая линейка 9, по которой определяют начальное и конечное положения грузов, т. е. пройденный путь.

Начальное положение определяют визуально по нижнему краю груза, конечное положение – по риске среднего кронштейна. Секундомер 10 выполнен как самостоятельный прибор с цифровой индикацией времени.

Машина Атвуда предназначена для изучения законов поступательного и вращательного движений. Принцип работы установки основан на том, что, когда на концах нити подвешены грузы различной массы, система начинает двигаться равноускоренно. В комплект грузов входит несколько перегрузов, что позволяет исследовать движения с различными ускорениями.

Основные расчетные формулы.

1) М= (T1 – T2)rMтр = I  - уравнение, описывающее вращение блока. Где r – радиус блока; Mтр – момент сил трения в оси блока; I – момент инерции блока; угловое ускорение блока.

2) = r ((m1 + mi) ( a)  m2(+ a)) – развернутая формула 1. Где m1 и m2 массы 1-го и 2-го грузов; mi – масса перегруза, находящегося на 1-м грузе; a – ускорение грузов.

3) a = 2S / t2  - формула для определения ускорения грузов.

  = a / r = 2 S / (r t2) – формула для определения углового ускорения блока.

 = h0  h1 - путь.

 

 ;

с

1,841

1,718

1,333

1,124

1,044

0,177

0,203

0,338

0,475

0,572

0,442

0,450

0,483

0,511

0,529

4,318

4,958

8,326

11,583

13,956

2,012

2,350

4,229

6,208

7,717

181

167

188

732

846

5

6

10

16

19

7

8

13

21

25

Из сопоставлений линейной зависимости и уравнения (3) получим

; ; ;  (7)

Вычислим параметры линейной зависимости по формулам МНК.

Среднее значение X(M), Y():

 

Вычисляем среднее значение коэффициентов а и b:

 

Вычисляем средние квадратические отклонения для средних и :

Вычисляем доверительную погрешность и для Р=95%:

Полные погрешности a и b :

 

Из соотношения (7) получим:

        

Окончательный результат в округленной форме:

 

Y=aX+b


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9988. MathCAD. Ввод формул. Форматирование результата 267 KB
  MathCAD является математическим редактором позволяющим проводить разнообразные научные и инженерные расчеты начиная от элементарной арифметики и заканчивая сложными реализациями численных методов. Является универсальной системой для работы с формулами числами...
9989. Создание графиков в MathCAD 277.5 KB
  Создание графиков в MathCAD В Mathcad встроено несколько различных типов графиков которые можно разбить на две большие группы. Двумерные графики: декартовый и полярный графики. Трехмерные графики: график трехмерной поверхности график линий уровня и т.д. Деление...
9990. Символьные вычисления в MathCAD 211 KB
  Символьные вычисления в MathCAD Кроме вычисления выражения численно программа использует символьную математику результатом вычисления выражения является другое выражение. Первоначальное выражение можно разложить на множители проинтегрировать его решить уравнение...
9991. Решение уравнений, построение графиков и анимация в MathCad на примере исследования термодинамической системы. Задача о чашке кофе 42 KB
  Решение уравнений построение графиков и анимация в MathCad на примере исследования термодинамической системы. Задача о чашке кофе Рассматривается пример исследования термодинамической системы в Mathcad. Постановка задачи и порядок выполнения работы описывается в соо