физика5. Лабораторная работа 5 Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний Цель работы

• Название: Лабораторная работа 5 Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний Цель работы
• Анкор: физика5.doc
• Дата: 12.07.2018
• Размер: 67 Kb.
• Имя файла: физика5.doc
• Тип: Лабораторная работа; #21406

Лабораторная работа №5
Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний
Цель работы:

1. 
   Определить момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс тела;
   
2. 
   Проверить теорему Штейнера.
   

Принадлежности: трифимерный подвес, тела, секундомер, линейка.
Ход работы:

Задание 1.

1) R=0,25 м (радиус нижнего диска)

r=0,1 м (радиус верхнего диска)

l=0,79 м (длина нити)

m=m₀±Δm₀=172±2 г

2) Пять практических измерений времени при 20 полных колебаниях:

t₁=46 c

t₂=48 c

t₃=47 c

t₄=48 c

t₅=46 c

1> - среднее значение времени при измерениях.

1> - средний период колебаний.



(N - количество полных колебаний)



3) Определим момент инерции вращения диска I_0:





4) Погрешность косвенных измерений:



Δl, Δr, ΔR - приборные (систематические) погрешности, ΔT₀ - случайные погрешности.







5)Ответ с учетом погрешностей:


Задание 2.

1)Масса тела помещенного на диск m₁=0,39 кг

2)Пять практических измерений с телом на диске, при 20 колебаниях:

t₁=28 c

t₂=29 c

t₃=26 c

t₄=31 c

t₅=30 c

2> - среднее значение времени при измерениях

2> - средний период колебаний



3)Момент инерции диска с телом массы m₁:





4)Момент инерции тела m₁ без инерции диска:



5)Теоретический расчет момента инерции тела без диска:

, где R₁ радиус тела, R₁=7,8·10^-2м.



6)Экспериментальное значение момента инерции I₂ не соответствует значению I’₂, потому что был совершен ряд систематических ошибок, которые мною были учтены при вычислении погрешностей, и некоторые случайные ошибки.
Задание 3.

1)Два одинаковых тела массами m₁ на расстоянии d=10,6 см друг от друга.

2)Пять практических измерений времени 20 колебаний диска с двумя грузами:

t₁=48 c

t₂=46 c

t₃=50 c

t₄=47 c

t₅=48 c



3)Момент инерции диска с двумя телами:



4)Момент инерции одного тела без диска:



5)Расчет теоретического значения момента инерции одного тела по теореме Штейнера:



6)Сравнивая теоретическое и практическое значения момента инерции одного тела, можно сделать следующий вывод: определение столь малых величин должно производиться на оборудовании с более высоким уровнем точности, или производиться теоретически, в данном случае по теореме Штейнера. Чтобы удостовериться в систематических ошибках наших подсчетов, достаточно взглянуть на ΔI₀ по отношению к I₀.