- •Комплекс к-303.1.Иэ
- •Кемерово 2008
- •Введение
- •1. Измерение физических величин. Расчет погрешности измерений
- •2. Измерительные приборы
- •2.1. Измерение штангенциркулем
- •2.2. Измерение микрометром
- •3. Построение графиков
- •4. Лабораторная работа №1. Определение коэффициента внутреннего трения жидкости методом стокса
- •3.2. Измерение диаметра шарика
- •3.3. Измерение времени движения
- •3.4. Определение коэффициента внутреннего трения
- •5. Лабораторная работа №2. Изучение поступательного и вращательного движения с помощью маятника обербека
- •3.2. Методика измерений и расчёта
- •3.3. Измерение кинематических характеристик
- •Результаты измерений времени и расчета кинематических величин
- •3.4. Определение динамических характеристик маятника и грузов
- •3.5. Исследование зависимости момента инерции маятника от его массы
- •6. Лабораторная работа №3. Определение параметров движения твердых тел на основе законов сохранения
- •3.2. Методика измерений и расчёта
- •3.3. Измерение кинематических характеристик
- •3.4. Расчет динамических характеристик стержня и шарика
- •3.5. Сделайте вывод.
- •7. Лабораторная работа №4. Определение коэффициента пуассона методом клемана – дезорма
- •3.2. Методика измерений и расчёта
- •3.3. Определение отношения теплоемкостей g воздуха
- •8. Лабораторная работа №5. Определение момента инерции физического маятника
- •3.2. Методика измерений и расчёта
- •3.3. Измерение момента инерции маятника
- •9. Вопросы для самоподготовки
- •10. Список литературы
- •Составители
- •Комплекс к-303.1.Иэ
3.4. Определение динамических характеристик маятника и грузов
3.4.1. Внесите в табл. 5.3 значения массы грузов, радиусов шкивов, ускорения и скорости грузов из табл. 5.1.
3.4.2. Рассчитайте силу натяжения Fн нити по (5.7), изменение импульса и кинетическую энергию груза во всех четырех сериях опытов по средним значениям и , а также потенциальную энергию грузов ( ). Результаты расчетов внесите в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Расчет динамических характеристик
поступательного движения
Радиус шкива |
Масса |
|
Fн |
|
P |
|
Eп |
М |
кг |
м/с2 |
Н |
м/с |
кг·м/с |
Дж |
Дж |
= |
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
= |
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
3.4.3. Внесите в табл. 5.4 значения r, m, , из табл. 5.1.
3.4.4. Используя формулы (5.9) – (5.10), заполните табл. 5.4.
3.4.5. Рассчитайте момент импульса и кинетическую энергию вращения маятника для всех четырех серий опытов. Результаты занесите в табл. 5.4.
3.4.6. Постройте график .
Таблица 5.4
Расчет динамических величин вращательного движения
Радиус шкива |
Масса |
|
|
Mн |
J |
L |
|
м |
кг |
c–2 |
c–1 |
H.м |
кг·м2 |
кг·м2 с–1 |
Дж |
= |
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
= |
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
3.5. Исследование зависимости момента инерции маятника от его массы
3.5.1. Рассчитайте момент инерции для трех разных положений грузов на спицах по формуле с использованием значений из табл. 5.2.
3.5.2. Заполните табл. 5.5.
3.5.3. Постройте график .
Таблица 5.5
Расчет момента инерции маятника при разных положениях
грузов до оси вращения
|
l |
|
Mн |
J |
м |
с–2 |
Н·м |
кг·м2 |
|
Без грузов на спицах (табл. 5.4) |
____ |
|
|
|
С грузами на спицах (табл. 5.2) |
l1 = |
|
|
|
l2 = |
|
|
||
l3 = |
|
|
3.6. Сделайте выводы: 1) о характере зависимости момента инерции маятника от расстояния добавочных грузов до оси вращения; 2) по графику – о выполнимости основного закона динамики вращательного движения.