Министерство образования и науки РФ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Физико-технический институт

Кафедра квантовой физики и нанотехнологий

Отчёт по лабораторной работе № 1.9

Изучение прецессии гироскопа

Выполнил:

Студент группы ИФб-12-1

Василюк Фёдор Фёдорович _______

Проверил:

Доцент кафедры квантовой физики и нанотехнологий

Днепровская Лариса Васильевна______

Иркутск 2012

Цель работы: Изучение понятий внешних сил, момента импульса, момента инерции, закона динамики вращательного движения твердого тела.

Задачи работы: экспериментальное исследование закономерностей гироскопического эффекта, опытное определение полного момента инерции гироскопа.

Упражнение 1. Определение скорости прецессии гироскопа и изменение угловой скорости вращения маховика гироскопа.

Ход работы:

1. Отрегулировали положение основания гироскопа по уровню при помощи регулировочных опор.

2. Передвигая противовес, добились того, чтобы гироскопическая система находилась в положении равновесия.

3. Включили блок. Установили скорость вращения маховика гироскопа 50 Гц, выждали 5 минут – для установления стабильного вращения. Убедились в отсутствии прецессии – при легком постукивании по стойке ось не поворачивалась, что означает, что ось хорошо сбалансирована. Выключили блок.

4. Измерили расстояние l от конца стержня до ближайшей плоскости противовеса. Данные внесли в таблицу 1.

5. Сместили противовес в правую сторону так, чтобы расстояние от конца стержня до ближайшей плоскости противовеса составило l₁ = 10мм. Вычислили . Данные внесли в таблицу 1.

6. Включили блок. Повернули гироскопическую систему так, чтобы указатель угла поворота гороскопа показывал 0⁰, удерживали стержень с противовесом в горизонтальном положении.

7. Установили скорость вращения маховика гироскопа 40 Гц. Повернули гироскопическую систему на 10⁰ в сторону, противоположную вращению прецессирующего гироскопа. Отпустили стержень с противовесом. Определили время поворота t₁на угол 90⁰. Измерения повторили 3 раза. Выключили блок. Данные внесли в таблицу 1.

8. Переместили противовес в левую сторону на расстояние l₂ = 10мм. Вычислили . Данные внесли в таблицу 1.

9. Повторили пункт №7 и записали время t₂. Измерения повторили 3 раза. Данные внесли в таблицу 1.

10. Определили скорость прецессии Ω₁ и Ω₂ по формуле Ω_i = и вычислили отношение =

Соотношение = = const - выполняется с погрешностью.

Данные внесли в таблицу 1.

Таблица 1. Скорость прецессии гироскопа и угловая скорость вращения маховика гироскопа

№ п.п.	, мм	, мм	, с	, мм	, с	, с-1	, с-1
1	35	25	4,7	45	2,61	0,334	0,602	74,841	74,809
2	40	30	4	50	2,4	0,393	0,654	76,433	76,433
3	45	35	3,4	55	2,15	0,462	0,730	75,796	75,318
4	50	40	2,8	60	1,85	0,561	0,849	71,338	70,701
5	55	45	2,6	65	1	0,604	1,570	74,522	41,401

Упражнение 2.Определение зависимости скорости прецессии гироскопа от угловой скорости вращения маховика гироскопа и момента сил, приложенного к горизонтальной оси гироскопа.