Главная страница
Навигация по странице:

  • Измерительные инструменты

  • Эскиз и расчётные формулы

  • «Определение момента инерции маятника Максвелла»

    		•

    Лабораторная работа15. Определение момента инерции маятника максвелла


    Скачать 455 Kb.
    НазваниеОпределение момента инерции маятника максвелла
    АнкорЛабораторная работа15.doc
    Дата04.05.2017
    Размер455 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЛабораторная работа15.doc
    ТипДокументы
    #6982
    КатегорияФизика

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ

    МАЯТНИКА МАКСВЕЛЛА.

    Цель работы : Изучение плоского движения твердого тела на примере маятника Максвелла; измерение момента инерции маятника Максвелла.

    Измерительные инструменты: Штангенциркуль с погрешностью измерений =0,05мм., экспериментальная установка имеющая: миллисекундометр, линейка определяющая ход маятника и т.п., погрешность измерений =0,0005 с.

    Эскиз и расчётные формулы:



    Формула для расчёта момента инерции по практическим результатам:



    Формула для теоретического расчёта момента инерции:



    Формула для определения доверительного интервала случайной погрешности:

    a==.

    Формула для определения погрешности косвенных измерений:



    Формула для определения полной погрешности:


    Методика эксперимента и обработка результатов


    Задание 1: Определить параметры маятника Максвелла.

    С помощью штангенциркуля измеряем R и L (размеры) оси маятника и диска маятника, и значение RК для колец. Измерения проводим не менее пяти раз и находим средние значения. Затем рассчитываем объём оси и диска по формуле [R2h]. Далее, зная материал и плотность оси маятника и диска маятника, рассчитываем массу этих деталей по формуле [V]. Все полученные результаты заносим в таблицу №1.
    Таблица №1
    Ось маятника
    Диск маятника
    Кольца

    N
    Ro,м.
    Lo,м.
    Rд,м.
    Lд,м.
    Rк1,м.
    Rк2,м.
    Rк3,м.

    1
    0,004875
    0,1402
    0,044875
    0,0061
    0,0524
    0,052475
    0,052475

    2
    0,0049
    0,14
    0,0449
    0,006
    0,05245
    0,05245
    0,0525

    3
    0,004875
    0,14015
    0,044875
    0,00605
    0,05245
    0,05245
    0,052475

    4
    0,0049
    0,14035
    0,04485
    0,0061
    0,052425
    0,05245
    0,0525

    5
    0,0049
    0,13995
    0,044825
    0,0061
    0,05245
    0,052425
    0,0525

    Ср. зн.
    0,00489
    0,140013
    0,044865
    0,00607
    0,052435
    0,05245
    0,05256

    о>=0.000010527м3.

    о>=0,0284229кг.
    д>=0.000038384м3. о>=0.0,1036368кг.
    mк1=0.217кг. mк2=0,327кг.

    mк3=0,4394кг.

    Систематическая погрешность данных измерений является погрешностью измерительного прибора, т.е. =0,00005м.

    Определяем случайную погрешность:



    Задание 2: Определить момент инерции маятника.

    Определяем по линейке ход маятника и значиние заносим в таблицу №2. Затем на экспериментальной установке проводим опыты по определению времени, за которое маятник проходит расстояние своего хода, не менее пяти раз для трёх сменных колец и рассчитываем среднее значение. Все результаты заносим в таблицу №2.

    Таблица №2

    mк1=0.217 кг; h=0,4 м;

    t,c
    1
    2
    3
    4
    5
    tср,c
     t,c

    2.341
    2.344
    2.3544
    2.302
    2.346
    2.33748
    0,0256

    mк2=0,327кг; h=0,4 м;

    t,c
    1
    2
    3
    4
    5
    tср,c
     t,c

    2.410
    2.440
    2.411
    2.411
    2.423
    2.4144
    0,01739

    mк3=0,4394кг; h=0,4 м;

    t,c
    1
    2
    3
    4
    5
    tср,c
     t,c

    2.500
    2.507
    2.500
    2.506
    2.489
    2.5004
    0,00896

    Рассчитываем погрешность проделанных измерений по данной формуле:

    при tn=2.8. Выполнив расчёты мы получаем следующие результаты:зная систематическую погрешность расчитываем полную погрешность проделанных измерений по формуле: подставляем значения и производим расчёты. Полученные результаты заносим а таблицу:


    Определяем момент инерции подставляя полученные результаты в формулу:



    Рассчитываем погрешность проделанных вычислений:



    Рассчитываем теоретические значения момента инерции и сравниваем с практическими. Сначала рассчитываем моменты инерции отдельно для оси, диска и сменных колец:



    Затем суммируем показания и сравниваем с практическими:



    Сравнив полученные результаты мы получаем что:

    Jпр1Jт1, Jпр2Jт2, Jпр3Jт3.

    Вывод: в проделанной работе мы изучили движение твёрдого тела на примере маятника Максвелла. Измерили момент инерции маятника Максвелла, в различных комбинациях со сменными кольцами, двумя способами: практическим и теоретическим.

    Отчёт

    По лабораторной работе №5


    Название:
    «Определение момента инерции




    маятника Максвелла»

    написать администратору сайта