Главная страница
Навигация по странице:

  • ОТЧЕТ по лабораторно-практической работе № 5

  • Основные расчетные формулы. 1 . М= (

  • ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

  • ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ 1.

  • Машина атвуда. Отчет по лабораторнопрактической работе 5 определение момента инерции в машине атвуда выполнил Факультет


    Скачать 337.5 Kb.
    НазваниеОтчет по лабораторнопрактической работе 5 определение момента инерции в машине атвуда выполнил Факультет
    АнкорМашина атвуда
    Дата17.11.2021
    Размер337.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла5_laba.doc
    ТипОтчет
    #274929

    Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

    “ЛЭТИ”

    кафедра физики

    ОТЧЕТ

    по лабораторно-практической работе № 5

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ
    В МАШИНЕ АТВУДА


    Выполнил

    Факультет ФКТИ

    Группа № 5372

    Преподаватель Мирошкина Т.Я..

    Оценка лабораторно-практического занятия

    Выполнение ИДЗ

    Подготовка к лабораторной работе

    Отчет по лабораторной работе

    Коллоквиум




    Комплексная оценка



















    “Выполнено” “____” ___________

    Подпись преподавателя __________

    РАБОТА 5

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ В МАШИНЕ АТВУДА


    Цель работы: изучение вращательного и поступательного движений на машине Атвуда, определение момента инерции блока и момента сил трения в оси блока.

    Описание установки и её назначение.



    Машина Атвуда является настольным прибором, ее изображение приведено на рис. 3.1. На вертикальной стойке 1 основания 2 расположены три кронштейна: нижний 3, средний 4 и верхний 5. На верхнем кронштейне 5 крепится блок с узлом подшипников качения, через который переброшена нить с грузом 6. На верхнем кронштейне находится электромагнит 7, который при подаче на него напряжения с помощью фрикциона удерживает систему с грузами в неподвижном состоянии.

    Н


    Рис. 3.1

    а среднем кронштейне 4 крепится фотодатчик 8, выдающий электрический сигнал по окончании счета времени равноускоренного движения грузов. Также на вертикальной стойке 1 укреплена миллиметровая линейка 9, по которой определяют начальное и конечное положения грузов, т. е. пройденный путь.

    Начальное положение определяют визуально по нижнему краю груза, конечное положение – по риске среднего кронштейна. Секундомер 10 выполнен как самостоятельный прибор с цифровой индикацией времени.

    Машина Атвуда предназначена для изучения законов поступательного и вращательного движений. Принцип работы установки основан на том, что, когда на концах нити подвешены грузы различной массы, система начинает двигаться равноускоренно. В комплект грузов входит несколько перегрузов, что позволяет исследовать движения с различными ускорениями.

    Основные расчетные формулы.

    1. М= (T1T2)rMтр = I- уравнение, описывающее вращение блока. Где r – радиус блока; Mтр – момент сил трения в оси блока; I – момент инерции блока;  – угловое ускорение блока.
    2. = r ((m1+mi) ( a) m2(+ a)) – развернутая формула 1. Где m1и m2 – массы 1-го и 2-го грузов; mi – масса перегруза, находящегося на 1-м грузе; a – ускорение грузов.
    3.a = 2S / t2 - формула для определения ускорения грузов.

     =a/ r=2 S/ (rt2) – формула для определения углового ускорения блока.

    = h0 h1 - путь.


    4.Определение момента инерции блока I и момента сил трения в блоке Mтр:

    Если сопоставить уравнение №1:M=I+Mтр;

    Уравнению №2:Y = aX + b, то получим:

    I= ;Mтр=

    ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ

    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ В МАШИНЕ АТВУДА






    Выполнил Яремчук В.Я.

    Факультет ФКТИ

    Группа № 5372

    “____” __________ _____

    Преподаватель Мирошкина Т.Я.



    ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

    1.Проверка на промахи времени ti:
    Наименование: секунды (с).


    а) Для t1 :

    | t1- t1i |/R1 для N=3 и P=95%, где =0.94; R1= t1max- t1min=3.238-3.199=0.039; (3,238-3,204)/0,039=0,87179...<0,94, т.е. промахов в выборке нет.

    б) Для t2:

    | t2- t2i |/R2 для N=3 и P=95%, где =0.94; R2= t2max- t2min=2.372-2.303=0.069; (2,372-2,328)/0,069=0,6372...<0,94,т.е. промахов в выборке нет.

    в) Для t3:

    | t3- t3i |/R3 для N=3 и P=95%, где =0.94; R3= t3max- t3min=1.919-1.902=0.017; (1.919-1.907)/0.017=0.7659…<0.94,т.е. промахов в выборке нет.

    г) Для t4:

    | t4- t4i |/R4 для N=3 и P=95%, где =0.94; R4= t4max- t4min=1.522-1.485=0.037; (1.522-1.512)/0.037=0.27<0.94,т.е. промахов выборке нет.

    д) Для t5:

    | t5- t5i |/R5 для N=3 и P=95%, где =0.94; R5= t5max- t5min=1.451-1.428=0.023; (1.451-1.450)/0.023=0.04347…<0.94,т.е. промахов выборке нет.

    е) Для t6:

    | t6- t6i |/R6 для N=3 и P=95%, где =0.94; R6= t6max- t6min=1.270-1.259=0.011; (1.270-1.263)/0.011=0.6363…<0.94,т.е. промахов выборке нет.
    2.Прямые измерения для t1:

    а) Проверка на промахи времени ti:

    | t1- t1i |/R1 для N=3 и P=95%, где =0.94; R1= t1max- t1min=3.238-3.199=0.039; (3,238-3,204)/0,039=0,87179...<0,94, т.е. промахов в выборке нет.

    б) Расчет среднего:

    3,21366067

    в) Среднеквадратичное отклонение среднего арифметического:



    г) Расчет доверительной погрешности по размаху выборки:

    =0.039; для N=3 и P=95% =1,30 = =1,30*0,039=0,0507

    д) Приборные погрешности:

    =0,005с.

    е) Расчет полной погрешности:

    0,012252+0,005=0,017252; округляем значение 0.017 т.е. значение должно быть округлено до 3.214 0.017(с)

    3.Вычислим i значений M, и a:

    M = r ((m1 + mi) (g – a) – m2(g + a))

    a = 2S / t2 =a/ r=2 S/ (rt2)

    1. S=h0-hi=S1=S2=S3=S4=S5=S6=0.33м-0,038м=0,292м=const

    a11=2S / t112=0.117м/с2

    =a11/ r =2,915м/с2

    M11=r ((m1 +  ) (g – a11) – m2(g + a11))=

    2. a12=2S / t122=0.110м/с2

    =a12/ r =2.753м/с2

    M12=r ((m1 +  ) (g – a12) – m2(g + a12))=-6.923*10-3

    3. a21=2S / t212=0.108м/с2

    =a21/ r =2.695м/с2

    M21=r ((m1 +  ) (g – a21) – m2(g + a21))=-7.638*10-3

    4. a22=2S / t222=0.110м/с2

    =a22/ r =2.75м/с2

    M22=r ((m1 +  ) (g – a22) – m2(g + a22))=-7.136*10-3

    5. a31=2S / t312=0.162м/с2

    =a31/ r =4.05м/с2

    M31=r ((m1+  ) (g – a31) – m2(g + a31))=-2.612*10-3

    6. a32=2S / t322=0.159м/с2

    =a32/ r =3.975м/с2

    M32=r ((m1+  ) (g – a32) – m2(g + a32))=3.572*10-3

    7. a41=2S / t412=0.265м/с2

    =a41/ r =6.625м/с2

    M41=r ((m1+ +  ) (g – a41) – m2(g + a41))=4.136*10-3

    8. a42=2S / t422=0.252м/с2

    =a42/ r =6.30м/с2

    M42=r ((m1+ +  ) (g – a42) – m2(g + a42))=2.971*10-3

    9. a51=2S / t512=0.278м/с2

    =a51/ r =6.95м/с2

    M51=r ((m1+ +  ) (g – a51) – m2(g + a51))=5.482*10-3

    10. a52=2S / t522=0.277м/с2

    =a52/ r =6.925м/с2

    M52=r ((m1+ +  ) (g – a52) – m2(g + a52))=5.126*10-3

    11. a61=2S / t612=0.362м/с2

    =a61/ r =9.052м/с2

    M61=r ((m1+ +  ) (g – a61) – m2(g + a61))=1.124*10-3

    12. a62=2S / t622=0.366м/с2

    =a62/ r =9.15м/с2

    M62=r ((m1+ +  ) (g – a62) – m2(g + a62))=1.233*10-3

    4. Определение I и Mтр:

    Если сопоставить уравнение №1:M=I+Mтр;

    Уравнению №2:Y = aX + b, то заменим Mтр на b, а Iна a,  на X и M на Y. После замены получим следующее:
    1I= ;№2Mтр=

    Где N=12

    Подставим:

    1. I= = =

    2. Mтр= = -1.55*10-2


    5. График зависимости M от :



    написать администратору сайта