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

1 курс 2 семестр / Лабораторная работа 1-7

.docx
Скачиваний:
8
Добавлен:
14.07.2019
Размер:
17.91 Кб
Скачать

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

кафедра «ФТОС»

Отчет по лабораторной работе № 1-7

«Изучение законов вращательного движения с помощью маятника Обербека»

(Рабочая тетрадь для студентов очной формы обучения)

Выполнил: студент группы

Проверил:

г. Нижний Новгород 20 г.

Цель работы:

Экспериментальная схема:

Исходные данные:

r0 = 2 см

m1 =

d = 2 см

m2 =

D = 3 см

m0 = 114 г

r = 3,5 см

g = 9,8 м/с2

Расчетные формулы:

  1. Расстояние от оси вращения до грузов на крестовине:

R r l d ,

2

где

r0 – радиус бобышки.

l – расстояние от груза до блока,

d – высота груза.

  1. Среднее время движения груза:

ti

t i , где N – количество измерений

N

  1. Ускорение груза:

a 2h ,

2

где h – высота, с которой опускается груз

t

  1. Угловое ускорение крестовины:

  a ,

r

где r – радиус блока

  1. Момент сил, действующих на блок:

M m g ar,

где m – масса груза

  1. Момент инерции вращательной части установки:

I M

  1. Угловая скорость в конце падения груза

   t

  1. Момент импульса вращательной части установки:

L I

Результаты измерений:

Задание 1

m, кг

l, см

t, с

1

2

3

4

5

m1 =

l1 =

l2 =

m2 =

l1 =

l2 =

Задание 2

N

l, см

t, с

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

Расчетная часть:

Задание 1. Экспериментальная проверка основного закона динамики вращательного движения

m1 =

l1 = R1 =

<t1> =

a1 = ε1 = M1 = I1 =

ω1 = L1 =

l2 = R2 =

<t2> =

a2 = ε2 = M2 = I2 =

ω2 =

m2 =

l1 = R1 =

<t3> =

a3 = ε3 = M3 = I3 =

ω3 = L3 =

l2 = R2 =

<t4> =

a4 = ε4 = M4 = I4 =

ω4 =

Результаты расчетов:

N

m, кг

R, м

<t>, с

a, м/c2

ε, с-2

M,

Нм

I,

кгм2

ω,

с-1

L,

кгм2/c

1

m1=

2

m1=

3

m2=

4

m2=

Проверка основного закона динамики вращательного движения:

    1. I const

I1 I3

M1 1

M3 3

M1

M 3

1

3

I2 I4

M 2 2

M 4 4

M 2

M 4

2

4

    1. M const

M1 M2

I1 2

I2 1

I1

I2

2

1

M3 M4

I3 4

I4 3

I3

I4

4

3

    1. Проверка отношения

L1

L2

L1

L2

M1 t1

M 2 t2

Задание 2. Исследование зависимости момента инерции от положения грузов на крестовине

R1 =

2

R

1

t1

a1 = ε1 = M1 = I1 =

R2 =

2

R

2

t2

a2 = ε2 = M2 = I2 =

R3 =

2

R

3

t3

a3 =

ε3 = M3 = I3 =

R4 =

2

R

4

t4

a4 = ε4 = M4 = I4 =

R5 =

2

R

5

t5

a5 = ε5 = M5 = I5 =

Результаты расчетов:

N

R, м

R2, м2

<t>, с

I, кгм2

1

2

3

4

5

График зависимости

I (R2 ):

Продолжаем график до пересечения с осью I. Отсекаемый отрезок равен моменту инерции крестовины с грузами

I0

Момент инерции грузов:

m d 2 m D2

Iгр

 4

0 0

12 16

 

Iгр

Момент инерции крестовины:

Iкр I0 Iгр

Iкр

Выводы к работе: