Лабораторная работа №10. Отчет по лабораторной работе 10 Определение момента инерции твердых тел с помощью маятника Максвелла
Скачать 213.22 Kb.
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ОТЧЕТ По лабораторной работе № 10 Определение момента инерции твердых тел с помощью маятника Максвелла Выполнила: студент гр. РГГ-18 ________ Михайленко А. С. (шифр группы) (подпись) (Ф. И. О.) Проверил: доцент каф. ОТФ ________ Фицак В. В. (должность) (подпись) (Ф. И. О.) Санкт-Петербург 2018 Цель работы: 1) определить температуру металлической проволоки при протекании через нее электрического тока; 2) измерить удлинение проволоки при нагревании; 3) определить коэффициент линейного термического расширения. Краткие теоретические сведения: а) Явления, изучаемые в работе: Термическое расширение б) Определения (основных физических понятий, объектов, процессов и величин): Термическое расширение – увеличение размеров тел при повышении температуры. Линейное расширение – расширение твердого тела вдоль одного из его измерений. Коэффициент линейного термического расширения – характеристика относительного удлинения тела ∆l/l0, происходящего при нагревании тела на 1 градус. – удлинение тела, м; - начальная длина теля, м; - изменение температуры тела; К. в) Законы и соотношения (использованные при выводе расчетной формулы): Закон Ома для участка цепи – сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорционально сопротивлению. U – напряжение на участке цепи, В; R– сопротивление на участке цепи, Ом. Схема экспериментальной установки: 1 – трубка; 2 – проволока; 4 – груз; 5 – микрометрический индикатор; 7 – нагрузочное сопротивление; 8 – регулируемый блок питания; 9, 10 – вольтметры; 11 – пульт; 12 – пульт «НАГРЕВ». Основные расчетные формулы: 1. Сопротивление проволоки – падение напряжения (показания нижнего вольтметра), В; - сила тока в цепи, А. 2. Среднее значение сопротивления проволоки (начальное значение) - первое значение сопротивления проволоки, Ом; - второе значение сопротивления проволоки, Ом; 2. Температура проволоки - термический коэффициент сопротивления, ; - сопротивление проволоки, Ом; - начальное сопротивление, Ом. 3. Коэффициент термического расширения – удлинение проволоки, м; - начальная длина проволоки, м; - изменение температуры проволоки; К. Формула для расчета средней квадратичной погрешности: – коэффициент термического расширения, ; –квадратичная погрешность удлинения проволоки, м; – удлинение проволоки, м; - квадратичная погрешность длины проволоки, м; – квадратичная погрешность падения напряжения, В; – падение напряжения, В; - квадратичная погрешность силы тока, А; - сила тока в цепи, А. Таблица 1. Результаты измерения сопротивления, напряжения, удлинения, силы тока.
Таблица 2. Зависимость температуры проволоки от ее удлинения.
Примеры вычислений: Таблица 3. Зависимость коэффициента термического расширения проволоки от ее температуры.
Пример вычислений: а) Исходные данные: Алюминий , d = м = 4,3 = 1 м б) Погрешности прямых измерений: = 5 м I = А = В в) Вычисления: г) Вычисление погрешности: Графический материал (график неправильный – переделывать) График 1. Зависимость температуры проволоки от ее удлинения Результат: = (17,82 1,80) Вывод: в ходе эксперимента была определена температура проволоки при протекании через нее электрического тока, измерено ее удлинение при нагревании, определен коэффициент линейного термического расширения и установлено, что чем больше сила тока, тем сильнее нагревается проволока, тем сильнее она растягивается и тем больше ее коэффициент линейного термического расширения. При уменьшении силы тока происходит остаточная деформация, при которой удлинение проволоки уменьшается, но незначительно, и в исходное положение она уже не вернется. Экспериментальное значение отличается от теоретического на 16,72 % |