Порядок выполнения работы
1. Измерить с помощью штангенциркуля диаметр вала. Определить радиус вала и указать погрешности измерения r, Еr. Результаты вычислений занести в таблицу 1.
2. Намотать на вал шнур, поднимая груз Р на высоту h (колёса вращать в направлении стрелки как показано на рис.2). С помощью секундомера определить время падения груза Р с высоты h. Опыт повторить не менее 3-х раз, не меняя высоты h. Указать погрешности h, Еh Результаты измерений занести в таблицу 1.
3. Определить высоту h1, на которую поднимается груз Р после падения. Опыт повторить не менее 3-х раз. Результаты измерений занести в таблицу 2.
4. По общим правилам, приведённым в конце руководства, определить погрешности измерений в таблицах 1 и 2. Коэффициент надёжности , необходимый для вычисления коэффициента Стьюдента, задаёт преподаватель.
5. По результатам измерений вычислить момент инерции махового колеса по формуле:
,
где m – масса падающего груза (m = (8,00,1) кг). Результаты вычислений занести в таблицу 3.
6. Определить относительную и абсолютную погрешности момента инерции махового колеса по формулам: ЕI = 2Еt, I = I.ЕI. Результаты вычислений занести в таблицу 3.
7. Округлив полученные результаты, записать ответ по форме:
Ответ: момент инерции махового колеса равен: I = ( I) ед. измерения.
Пример. Ответ: момент инерции диска равен:
I = (0,10 0,01) кгм2.
Таблица 1 Измерение времени падения груза
№ |
ti, c |
ti, c |
(ti)2, c2 |
Данные и результат |
1 |
|
|
|
= tn = |
2 |
|
|
|
= t = Еt = |
3 |
|
|
|
r = r = Еr = |
n(n-1)= |
<t>= |
tp= |
Snt= |
h = h = Еh = t = <t> t |
Таблица 2 Измерение высоты поднятия груза после опускания
№ |
h1i, м |
h1i, м |
(h1i)2, м2 |
Данные и результат |
1 |
|
|
|
= tn = |
2 |
|
|
|
= h1 = Еh1 = |
3 |
|
|
|
|
n(n-1)= |
<h1>= |
h1p= |
Snh1= |
h1 = <h1> h1
|
Таблица 3 Вычисление момента инерции опытным путём
I, кг.м2 |
I, кг.м2 |
ЕI |
I = <I> I, кг.м2 |
|
|
|
|
Таблица 4 Вычисление момента инерции махового колеса
I, кг.м2 |
I, кг.м2 |
ЕI |
I = <I> I, кг.м2 |
|
|
|
|
Таблица 5 Вычисление силы трения в опоре
Fтр, Н |
Fтр, Н |
ЕFтр |
Fтр = <Fтр> Fтр, Н |
|
|
|
|
8. Вычислить момент инерции махового колеса I’ по формуле:
где m1 – масса махового колеса, m1 = (7,10,1) кг,
R – радиус махового колеса, R = (0,200,01) м
и сравнить его с экспериментально определённым моментом инерции махового колеса I. Результаты вычислений занести в таблицу 4.
9. Определить относительную и абсолютную погрешности момента инерции махового колеса I по формулам: . Результаты вычислений занести в таблицу 4.
10. Округлив полученные результаты, записать ответ по форме:
Ответ: момент инерции махового колеса равен: ед. измерения.
11. По результатам измерений вычислить силу трения в опоре по формуле:
где m – масса падающего груза (m = (8,00,1) кг).
Результаты вычислений занести в таблицу 5.
12. Определить относительную и абсолютную погрешности силы трения в опоре по формулам: Результаты вычислений занести в таблицу 5.
13. Округлив полученные результаты, записать ответ по форме:
Ответ: Сила трения в опоре равна: Fтр = () ед. измерения.