Лабораторная по физике 2. Лабораторная по физике №2. Лабораторная работа по курсу общей физики Динамика вращательного движения. Маятник Обербека. Преподаватель Студенты гр 2321
![]()
|
Федеральное агентство по образованию РФ ТУСУР Кафедра физики ОТЧЕТ Лабораторная работа по курсу общей физики Динамика вращательного движения. Маятник Обербека. Преподаватель: Студенты гр 232-1: ______ ______ ______ . ______ ВведениеЦелью данной лабораторной работы является экспериментальное исследование зависимости углового ускорения от конструктивных параметров маятника, а именно: от момента инерции привесок. Установление такой связи позволяет косвенно проверить основные законы динамики поступательного и вращательного движения. Описание экспериментальной установки и методики измерений В качестве экспериментальной установки в данной работе используется маятник Обербека. Маятник Обербека: ![]() 2-стержень 3-привеска 4-стопорный винт 5-нить 6-блок 7-груз 8-чашечка Установим все 4 привески на минимальном расстоянии от оси барабана и зафиксируем их винтами. Вращая маховик, поднимаем груз и запомним его положение для того, чтобы в каждом опыте начальная точка движения груза было одной и той же. Измерим время падения груза t на пол. Переместим привески вдоль стержней на несколько сантиметров дальше от оси вращения (на одинаковые расстояния). Повторяем, до тех пор, пока положение привески не будет на самом конце стержней. Основные расчетные формулы ![]() ![]() ![]() где ![]() I - суммарный момент инерций привесок. ![]() где h – высота падения груза. ![]() ![]() где k – угловой коэффициент прямой линии ![]() ![]() ![]() где b – положительный свободный член в зависимости ![]() ![]() где k – угловой коэффициент прямой линии ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() Результаты экспериментальной зависимости времени падения груза от момента инерции привесок приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 – экспериментальная зависимость времени падения груза от момента инерции привесок
h – высота падения груза; m0 – масса одной привески; Используя формулу (2.8) найдем I: По формуле (2.7) определим угловой коэффициент для прямой. По формуле (2.10) определим абсолютные погрешности для ![]() Из формулы (2.5) найдём Мт: Используя данные таблицы 3.1 и результаты расчета погрешностей, строим график зависимости ![]() ![]() ![]() 200 t2,с2 180 ![]() ![]() ![]() Рисунок 3.1 – график зависимости t2 от Ib=Из формулы (2.2) найдём I0: ![]() ЗаключениеГрафик, построенный на основании обработанных данных экспериментальных измерений показал, что квадрат времени зависит от момента инерции линейно, также момент инерции зависит от конструктивных параметров маятника: от момента инерции привесок. Таблица 3.1 – экспериментальная зависимость времени падения груза от момента инерции привесок
h – высота падения груза; m0 – масса одной привески; Используя формулу (2.8) найдем I: I1=4*0,142*484=274,9 кг*см2 I2=216 кг*см2 I3=170 кг*см2 I4=154,6 кг*см2 I5=117,8 кг*см2 I6=75,1 кг*см2 I7= 27,8 кг*см2 I8= 9,1 кг*см2 По формуле (2.7) определим угловой коэффициент для прямой. Δ(I)= I1 – I2 = 274,9 – 216 = 58,9 (кг*см2) =58,9*10- 4 кг*м2 ![]() ![]() По формуле (2.10) определим абсолютные погрешности для ![]() σ(t2)1=2*0,2*13,79=5,9 с2 σ(t2)8=2*0,2*5,57=2,2 с2 σ(t2)ср=4,05 с2 Из формулы (2.5) найдём Мт: ![]() |