Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лабораторная работа 5

.docx
Скачиваний:
100
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
39.2 Кб
Скачать

Лабораторная работа №5

«Определение скорости монтажного патрона с помощью баллистического крутильного маятника».

Выполнил:

студент I курса группы ВИ 327

Нестеренко Александр

Проверил:

Бородина Евгения Григорьевна

Старухин Анатолий Николаевич

Порядок выполнения работы.

  1. Установить грузы 1,2 на расстоянии r­­1 от оси вращения, при котором они максимально удалены от оси вращения.

  2. Прозрачный корпус установить так, чтобы маятник занял нулевое положение.

  3. Вложить патрон в пружинное устройство.

  4. Вытолкнуть патрон из пружинного устройства.

  5. Измерить максимальный угол φ 1 маятника.

  6. Включить миллисекундомер. Нажать кнопки «Сброс».

  7. Отклонить маятник на угол φ1 и свободно отпустить его. Миллисекундомер начнёт отсчет времени колебаний маятника.

  8. Нажать кнопку «Стоп», когда счетчик покажет девять колебаний, записать время десяти полных колебаний t1 в таблицу 5.1.

Повторить п.п. 7,8 еще четыре раза. Результаты занести в таблицу 5.1.

  1. Установить грузы на расстояние r­­2 , при котором они максимально приближены к оси вращения. Выполнить п.п. 3-8 для расстояния r­­2 .

  2. Вычислить по формуле (5.8) скорость монтажного патрона для пяти измерений.

  3. Оценить абсолютную погрешность вычисления скорости по разбросу пяти значений (табл. 5.1).

r = 0,12 м , m = 3.5 г, M = 0,193 кг Таблица 5.1

№ п.п

r1 =0,09 м

r2 =0,02 м

ν

φ

t1

T1

φ2

t2

T2

град

Рад

С

град

Рад

с

м/с

1

2

3

4

5

Погрешность.

Таблица 5.2

Xi

Xi-∑xi

(Xi-∑xi)2

S(x), ∆x

1

S(x)=,

∆x=S(x)*(0,95),

2

3

4

5

∑(Xi-∑xi)2=

S(x)=

n=5

∑xi =

n(n-1)=20

∆x=

X=∑xi ∆x=

Контрольные вопросы.

  1. Дать определение момента импульса твердого тела относительно точки и относительно неподвижной оси.

Ответ:

Момент импульса  материальной точки относительно некоторого начала отсчёта определяется векторным произведением её радиус-вектора и импульса:

где  — радиус-вектор частицы относительно выбранного неподвижного в данной системе отсчёта начала отсчёта,  — импульс частицы.

  1. Дать определение момента инерции твердого тела относительно неподвижной оси.

Ответ: Моментом инерции механической системы относительно неподвижной оси («осевой момент инерции») называется величина Ja, равная сумме произведений масс всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний до оси:

,

где:

  • mi — масса i-й точки,

  • ri — расстояние от i-й точки до оси.

  1. Сформулировать уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси.

Ответ: Основное уравнение динамики вращательного движения твёрдого тела вокруг неподвижной оси имеет вид:

,

где - суммарный момент внешних сил, действующих на тело, относительно оси вращения;

- производная от момента количества движения; - момент количества движения твёрдого тела относительно оси вращения, - угловая скорость вращения тела, - момент инерции тела относительно данной оси вращения, равный сумме моментов инерции материальных точек , находящихся на кратчайшем расстоянии относительно этой оси.

  1. Сформулировать закон сохранения момента импульса и закон сохранения энергии.

Ответ: Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы тел относительно любой неподвижной точки не изменяется с течением времени. 

Закон сохранения энергии:Энергия может переходить из одного вида в другой, может перходить от одного тела к другому, но общий запас механической энергии остается неизменным.

  1. Сформулировать теорему Штейнера.

Ответ:

Теорема Штейнера: Момент инерции I относительно произвольной оси равен сумме момента инерции I0 относительно оси, параллельной данной и проходящей через центр масс тела, и произведения массы тела m на квадрат расстояния d между осями :