-
4. Порядок измерений
-
4.1. Технические данные .
-
4.1.1. Внести данные установки в табл. 1.
-
Таблица 1
Прибор |
Пределы измерений |
Цена деления |
Приборная погрешность |
Миллисекундомер |
|
|
|
Линейка |
|
|
|
-
Занести в табл. 2 значения масс и диаметров элементов маятника. Эти данные указаны на установке.
Таблица 2
m0 m0 (кг) |
mд mд (кг) |
mк mк (кг) |
D0 D0 (м) |
Dд Dд (м) |
Dк Dк (м) |
|
|
|
|
|
|
-
-
Определение момента инерции маятника Максвелла.
4.2.2. На ось маятника симметрично, виток к витку, намотать нити подвески и зафиксировать маятник. Работать следует очень аккуратно.
4.2.3. Отпустить маятник и запустить отсчёт времени. В нижней точке отсчёт остановить.
4.2.5. Измеренное значение времени движения маятника занести в табл.3. Повторяя операции по пунктам 4.2.2 и 4.2.3, провести измерение времени еще 10 раз и данные занести в табл. 3.
Таблица 3
№ п/п |
t i (c) |
ti (c) |
ti2(c 2) |
h |
h1 |
|
1 |
|
|
|
=0,9; (n)=2,1 |
|
|
2 |
|
|
|
tсл= (n) S= |
_ |
_ |
3 |
|
|
|
|
_ |
_ |
4 |
|
|
|
t = tсл + tприб= |
_ |
_ |
5 |
|
|
|
|
_ |
_ |
|
|
t i 2= |
4.3. Определение убыли механической энергии
4.3.1. По линейке определить высоту h1, с которой опускается маятник; занести в табл. 3.
4.3.2. Повторить операции, описанные в п. 4.2.2 и 4.2.3, дать маятнику совершить пять полных колебаний, измерить разность высот h. Это измерение произвести 1 раз и занести его результат в табл. 3.
-
Обработка результатов измерений
5.1. Определение момента инерции маятника Максвелла.
-
Вычислить среднее значение времени движения маятника и занести в табл. 3.
-
Вычислить среднюю квадратичную ошибку в измерении времени движения маятника
(12)
5.1.3. Вычислить абсолютную случайную ошибку
tсл = 2,1 S. (13)
5.1.4. Вычислить полную абсолютную ошибку
t = tсл + tприб . (14)
5.1.5. Вычислить относительную ошибку
, (15)
все вычисленные величины поместить в табл. 3.
5.1.6. По формуле (10) вычислить момент инерции маятника, подставляя в качестве его среднее значение.
-
Вычислить относительную ошибку момента инерции маятника
, (16)
где m , rо, h1 - приборные погрешности соответственных величин, t – полная абсолютная погрешность времени движения; m - суммарная масса маятника, вычисленная по формуле (11).
5.1.8. По полученному значению J рассчитать величину абсолютной ошибки J в определении момента инерции
J = J·J = . (17)
Округлить J до одной значащей цифры, а значения J до разряда абсолютной ошибки.
5.1.9. Окончательный результат записать в виде
J =J J = ( ) кг м2 . (18)
5.2. Определение убыли механической энергии при движении маятника Максвелла.
5.2.1. Формула (9) выражает долю механической энергии, потерянной за пять колебаний маятника Максвелла; за одно колебание доля будет в пять раз меньше:
. (19)