- •Пенза 2003 удк 531.23
- •Теоретическое введение
- •Описание лабораторной установки
- •Методика эксперимента
- •Задание 1. Определение расчетного значения момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
- •Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
- •Задание 2. Экспериментальное определение момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
- •Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Задание 1. Определение расчетного значения момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
Установить все четыре груза массой на одинаковом раcстоянииот оси вращения (на концах стержней).
Измерить длину стержня .
Измерить длину цилиндрического груза .
Вычислить по формуле (14) расстояние от центра груза до оси вращения.
По формуле (16) рассчитать момент инерции маятника Обербека .
Измерить диаметры малого и большогобарабанов и подсчитать их радиусыи. Результаты измерений и расчетов внести в табл. 1.
Таблица 1
, м |
, м |
, м |
, м |
, м |
, м |
, м |
, кг |
, кг |
, кгм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
Снять с экрана монитора данные о массе груза , массе и длине стержняи, а также длине цилиндрического груза.
Выполнить пп. 4 и 5 «Порядка выполнения задания 1 на лабораторной установке».
Снять с экрана монитора данные о диаметрах малого и большогобарабанов и вычислить их радиусыи. Снятые данные и результаты расчетов внести в табл. 1.
Задание 2. Экспериментальное определение момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, гирю массой .
Вращая вал маятника Обербека, намотать шнур на большой барабан, поднять гирю на высоту .Линейкой измерить высоту подъема гири от пола. Значения величини, а также радиуса барабанавнести в табл. 2а.
Освободить систему и одновременно включить секундомер. Когда гиря коснется пола, секундомер выключить. Затормозить маятник.
Опыт (пп. 2 и 3) повторить не менее трех раз, устанавливая гирю на одну и ту же высоту. Данные о времени падения гири внести в табл. 2а.
Снять первую гирю. Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, вторую гирю. Повторить пп. 2-4.
Намотать шнур на малый барабан, подвесить к шнуру первую гирю. Повторить пп. 2-5.
Рассчитать для каждой серии опытов среднее значение времени падения .
По формулам (23) и (25) вычислить для каждой серии опытов значения вращающего момента и углового ускорения. Данные расчетов внести в табл. 2а.
По формулам (29) рассчитать значения вспомогательных величин и внести их в табл. 2б.
По формуле (30) вычислить экспериментальное значение момента инерции маятника и сравнить эту величину с расчетным значением, воспользовавшись выражением
. (32)
По формуле (31) вычислить значение тормозящего момента . Данные всех расчетов внести в табл. 2б.
Построить на миллиметровке график зависимости вращающего момента от углового ускорения. Для этого провести координатные оси (ось абсцисс) и(ось ординат), по данным табл. 2ананести точки с координатамии по данным табл. 2б провести прямую, описываемую уравнением (26).
Таблица 2а
|
, кг |
, м |
, м |
, с |
, с |
, Нм |
, c-2 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| |||||||
42 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| |||||||
33 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| |||||||
44 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
Таблица 2б
, с-4 |
, с-2 |
, Нмс2 |
, Нм |
, кгм2 |
, |
, Нм |
|
|
|
|
|
|
|