Отчет по лабораторной работе №9 Изучение процессии гироскопа. Отчет по физике №9. Кафедра общей и технической физики механика отчёт лабораторнаяработа 9
![]()
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ ![]() МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики МЕХАНИКА ОТЧЁТ Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 9 «ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССИИ ГИРОСКОПА»
2021 Цель работы – исследовать зависимость угловой скорости прецессии от угловой скорости вращения гироскопа. Краткое теоретическое содержание: Гироскопом называют массивное симметричное тело, вращающееся с большой скоростью вокруг оси симметрии. Основное свойство гироскопа — способность сохранять неизменным направление оси вращения при отсутствии действующего на него момента внешних сил. Рассмотрим гироскоп, который с большой скоростью вращается вокруг своей оси симметрии. Поскольку момент инерции диска относительно его оси симметрии есть величина постоянная, то вектор угловой скорости также остается постоянным как по величине, так и по направлению. Вектор ![]() ![]() Схема установки: m-масса гироскопа; m0 -масса противовеса; J-момент инерции гироскопа; -угловая скорость прецессии гироскопа; t -время поворота гироскопа; -угол поворота гироскопа; w –угловая скорость вращения гироскопа; L –момент импульса D–диск; К–противовес. Расчетные формулы: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Формулы (1) и (2) являются формулами для подсчёта погрешности измерений. Исходные данные: l0=0,168 м; ω=1000-3000 об/мин; m1=0,0965 кг; m2=0,070 кг; α=40° Погрешность прямых измерений: ∆tпр=0,0001с; ∆l=0,001 м; ∆m=0,0005 кг; ∆ω=200 об/мин; ∆α=10° Таблица 1 - Результаты эксперимента
Обработка результатов эксперимента Посчитаем средние значения t, J и ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ω1=1000 об/мин=1000*3,14/30= 104,7 рад/с ω2=2000 об/мин=2000*3,14/30= 209,3 рад/с ω3=3000 об/мин=3000*3,14/30= 314 рад/с ![]() ![]() ![]() Посчитаем средние значения t, J и ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ω1=1000 об/мин=1000*3,14/30= 104,7 рад/с ω2=2000 об/мин=2000*3,14/30= 209,3 рад/с ω3=3000 об/мин=3000*3,14/30= 314 рад/с ![]() ![]() ![]() Расчет погрешностей эксперимента Посчитаем относительную погрешность измерений ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Посчитаем относительную погрешность измерений ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() График зависимости угловой скорости прецессии от количества оборотов в минуту: ![]() ![]() График 2 (для тела массой m2) График 1 (для тела массой m1) ![]() ![]() Результаты: Для тела массой m1: ![]() ![]() ![]() Для тела массой m2: ![]() ![]() ![]() Вывод Таким образом, после проведения данной лабораторной работы была изучена прецессия гироскопа. Как итог была получена графическая зависимость угловой скорости прецессии от угловой скорости вращения гироскопа предоставленная на графиках 1 и 2. |