2 Порядок выполнения измерений
2.1 Упражнение 1. Проверка второго закона Ньютона для вращательного движения.
2.1.1 По шкале определим расстояние h от груза до луча света.
№ опыта |
№ измерения |
h, м |
r, м |
m, кг |
Ri, м |
t, с |
|
Ii, кгм2 |
i, мс-2 |
I |
1 |
0,45 |
0,042 |
0,113 |
0,24 |
5,03 |
5,04 |
0,055 |
0,84 |
2 |
5,05 |
||||||||
3 |
5,03 |
||||||||
II |
1 |
0,09 |
2,74 |
2,75 |
0,016 |
2,83 |
|||
2 |
2,75 |
||||||||
3 |
2,76 |
,
с
Таблица 1
2.1.3 Изменим момент инерции крестовины.
2.1.4 По шкале электронного блока отсчитаем время t падения груза. Данные занесем в таблицу 1.
2.2 Упражнение 3. Проверка применимости формулы момента инерции материальной точки для вычисления момента инерции тела.
2.2.1 Изменить момент инерции крестовины, сняв грузы со стержней.
2.2.2 По шкале электронного блока отсчитать время t падения груза. Данные занесем в таблицу 2.
Таблица 2
№ измерения |
h, м |
r, м |
mi, кг |
t, с |
|
I0, кгм2 |
1 |
0,45 |
0,042 |
0,113 |
1,66 |
1,65 |
0,006 |
2 |
1,64 |
|||||
3 |
1,66 |
,
с
3 Обработка результатов измерений
3.1 Рассчитаем среднее время падения грузов по формуле
,
где n – число измерений, хi = х1, х2, х3,…,хn.
3.1.1 Для цилиндров расположенных на концах стержней
3.1.2 Для цилиндров расположенных на серединах стержней
3.1.3 Крестовина без цилиндров
3.2 На основании данных таблицы 1 по формуле (15) вычислим моменты инерции маятника Ii .
3.2.1 Для цилиндров расположенных на концах стержней
3.2.2 Для цилиндров расположенных на серединах стержней
3.3 По формуле (12) вычислим соответствующие ускорения i.
3.3.1 Для цилиндров расположенных на концах стержней
3.3.2 Для цилиндров расположенных на серединах стержней
3.4 По формуле (7) посчитаем отношение ускорений и моментов инерции
3.5 Произведем проверку по отношению
3.6 По формуле (15) вычислим момент инерции крестовины I0
3.7 Проверим соотношение (19) и сделаем вывод о применимости формулы момента инерции материальной точки для вычисления моментов инерции цилиндров по соотношению:
.
3.7.1 Для цилиндров расположенных на концах стержней
,
0,055-0,006
4
0,195
(0,24)2,
0,05
0,045,
следовательно в данном случае цилиндры можно принять за материальные точки.
3.7.2 Для цилиндров расположенных на серединах стержней
,
0,016-0,006 4 0,195 (0,09)2,
0,01 0,006,
следовательно в данном случае цилиндры можно считать материальными точками.
3.7.3 Произведем проверку по отношению
,
4 В ходе работы установлено, что на данных расстояниях от оси вращения цилиндры можно принимать за материальные точки.