Лабораторная работа13

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНОГО УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАЯТНИКЕ ОБЕРБЕКА.

Цель работы: Изучение динамики вращательного движения, измерение момента инерции маятника Обербека.

Приборы и их характеристики: В данной работе осуществляется экспериментальная проверка основного уравнения динамики вращательного движения с помощью маятника Обербека. Так же в работе используются разновесы.

Расчётные формулы: момент инерции рассчитывается с помощью данных полученных экспериментальным путём:

погрешность рассчитывается следующим образом:

Задание 1: Определить момент инерции крестовины.

Опытным путём определяем время опускания чашечки с разновесами, измерения проводим не менее пяти раз, полученные результаты заносим в таблицу №1. С помощью линейки определяем расстояние от края стола до пола.

1. Измерения проводим используя малый шкив маятника. После проделанных измерений определяем их погрешность.

Таблица №1.

R1=0.009м; h=0.75м; g=9.81м/с^2;
m=0.0658 кг;
T,c	1	2	3	4	5	tср,с	t
	25,61	25,21	24,85	26,31	30,01	26,34	2,61
m=0.1216 кг;
T,c	1	2	3	4	5	tср,с	t
	21,76	18,98	19,85	20,06	20,32	20,19	1,26
m=0.1773 кг;
T,c	1	2	3	4	5	tср,с	t
	16,07	15,46	15,23	15,51	15,6	15,57	0,38

Погрешность определена основываясь на формуле:

Определяем момент инерции:

Определяем погрешность измерений:

2. Проводим измерения используя большой шкив маятника, результаты заносим в таблицу №2.

R1=0.017м; h=0.75м; g=9.81м/с^2;
m=0.0658 кг;
T,c	1	2	3	4	5	tср,с	t
	16,05	14,87	14,68	14,95	16,62	15,43	1
m=0.1215 кг;
T,c	1	2	3	4	5	tср,с	t
	10,21	9,81	10,1	10,07	9,94	10	0,2
m=0.1774 кг;
T,c	1	2	3	4	5	tср,с	t
	8,31	8,23	8,27	8,311	8,13	8,25	0,24

Определяем момент инерции:

Определяем погрешность измерений:

Задание 2: Определение зависимости момента инерции от расстояния грузов от оси вращения крестовины. Результаты заносим в таблицу №3, определяем погрешность измерений.

Таблица №3.

R=0.017 м; h=0.75 м; m=0.0659 кг.
r1=0.18		r2=0.17		r3=0.16		r4=0.15		r5=0.14
T		T		T		T		T
11,65		10,85		10,3		10,53		10,61
11,33		10,63		10,78		10,67		10,74
11,12		10,4		10,73		9,94		10,16
11,3		11,79		10,93		10,07		9,78
10,61		11,32		10,49		10,47		9,69
tср	11.2	tср	10.9	tср	10.6	tср	10.4	tср	10.2
 t	0,47	 t	0,71	 t	0,31	 t	0,4	 t	0,59

Подставляя полученные значения в известную формулу, определяем момент инерции для всех положений грузов относительно оси вращения крестовины.

Определяем погрешность для полученных результатов:

Вывод: Проанализировав результаты, мы видим что при уменьшении (R), уменьшается значение (J). Это можно объяснить основываясь на формуле: , из которой видно что в результирующий (J), входит момент инерции грузов, а он прямопропорцианально зависит от значения (R). Т.е. это доказывает что при уменьшении (R), уменьшается (J).

Построим график зависимости J=f( r) .

Запись окончательных результатов.

Задание №1.

Для малого шкива: J₁=2,4110^-20,2410^-2; J₂=2,6210^-20,1610^-2;

J₃=2,2710^-20,510^-2;

Для большого шкива: J₁=2,9610^-20,1910^-2; J₂=2,310^-20,510^-2;

J₃=2,2710^-20,710^-2;

Задание №2.

J₁=1,5610^-20,0610^-2; J₂=1,4710^-20,0910^-2; J₃=1,410^-20,0410^-2;

J₄=1,3410^-20,0510^-2; J₅=1,2910^-20,0710^-2.

Вывод: В проделанной работе мы изучили динамику вращательного движения, измерили момент инерции маятника Обербека.

Сургутский Государственный Университет

Кафедра общей физики

Отчёт

По лабораторной работе №3

Название:		Изучение основного уравнения динамики
	вращательного движения на маятнике Обербека.

		Выполнил студент группы №202 Зверев Алексей Проверил преподаватель Шадрин Г.А.

Сургут-2000