- •Динамика материальной точки и твердого тела
- •Оглавление
- •Введение
- •Расчет погрешностей и представление результатов измерений Типы погрешностей
- •Расчет погрешностей при прямых измерениях
- •Расчет погрешностей при косвенных измерениях
- •Как правильно округлить и записать результат
- •Как строить графики
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Простейшие измерительные приборы Штангенциркуль
- •Микрометр
- •Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси
- •Литература
- •Лабораторные работы
- •Определение плотности твердого тела
- •Краткая теория и описание метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Исследование основного закона динамики вращательного движения с помощью маятника обербека
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение момента инерции махового колеса
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение momehта инерции стержня методом крутильных колебаний
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение момента инерции физического маятника
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение (вывод периода колебаний физического маятника)
- •Литература
- •Исследование основного закона динамики вращательного движения с помощью маятника обербека
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение радиуса кривизны вогнутой поверхности методом катающегося шарика
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение удара шаров
- •Краткая теория
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение момента инерции тела и момента сил трения в подшипнике
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение прецессионного движения гироскопа
- •Описание установки и метода измерений
- •Из рис. 9.2 следует, что
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение ускорения свободного падения с помощью физического маятника Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Работа 1.11 изучение основного закона динамики вращательного движения с помощью маятника обербека
- •Описание установки и метода измерений
- •Основной закон динамики для вращательного движения в данной работе удобно записать в виде
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение скорости полета пули с помощью баллистического крутильного маятника
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение коэффициентов трения скольжения и трения качения с помощью наклонного маятника
- •Краткая теория
- •Трение скольжения
- •Трение качения
- •Описание установки и метода измерений
- •Часть 1 Определение коэффициента трения скольжения
- •Часть 2 Определение коэффициента трения качения
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение зависимости момента инерции тела от распределения его массы относительно оси вращения
- •Свободные оси вращения. Главные оси инерции
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а
Порядок выполнения работы
Прикрепить к шнуру груз, указанный преподавателем. При полностью размотанном шнуре отметить положение груза, которое в дальнейшем принимается за нулевое. Вращая колесо, поднять груз на некоторую высоту h1 и измерить её.
Отпустить колесо и одновременно включить секундомер. Когда груз достигнет нижней точки, выключить секундомер, но колесо не останавливать. Для данного груза и данной высоты h1 определить 3 раза время падения t и высоту h2, на которую поднимается груз. Найти их средние значения.
Измерить радиус шкива и вычислить момент инерции махового колеса по формуле (2.7).
Результаты измерений и вычислений занести в таблицу
-
№
R
h1
т
t
t
h2
h2
I
I
1
2
3
Вычислить абсолютную и относительную погрешности измерений момента инерции махового колеса (так как полученные значения момента инерции независимы, то погрешность можно вычислить методом прямых измерений, по формуле Стьюдента).
Записать результат с учётом погрешности.
Контрольные вопросы
Дайте определение момента инерции твёрдого тела. Каков его физический смысл? От чего он зависит? В каких единицах измеряется?
Как можно изменить момент инерции данного махового колеса?
Какие величины необходимо знать, чтобы рассчитать теоретически момент инерции махового колеса в данной работе?
Запишите формулы кинетической энергии поступательного и вращательного движений, потенциальной энергии. Запишите закон сохранения энергии для данной системы.
Выведите формулу для расчета скорости груза .
Как найти угловую скорость махового колеса? Как она направлена?
Выведите формулу работы силы трения (2.4) при движении груза вниз.
Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения.
Выведите расчетную формулу (2.6).
Литература
1. Савельев И. В. Курс физики. Т. 1. – М.: Наука, 1989. – С. 94–116.
2. Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2001. – С. 34–46.
3. Зисман Г. А., Тодес О. М. Курс обшей физики. Т.1. – М.: Наука, 1972. –
С. 59–70.
Работа 1.3
Определение momehта инерции стержня методом крутильных колебаний
Цель работы: 1) определить момент инерции стержня методом крутильных колебаний; 2) рассчитать момент инерции стержня теоретически; 3) сравнить полученные значения.
Приборы и принадлежности:штатив с цилиндром, закрепленным на проволоке, стержень, секундомер, штангенциркуль, линейка.