IV.Порядок выполнения работы

1. Максимально приблизить грузы к оси маятника (R₁=R_min), но так, чтобы R₁ было существенно больше размера груза. Измерить R₁.

2. Обнулить, если это необходимо, маятник: черта на мисочке должна показывать угол α = 0.

3. Выстрелить пулю из стреляющего устройства и измерить максимальный угол отклонения маятника α_max от положения равновесия, а также расстояние от оси вращения до места вклеивания пули r. Опыт повторить 3-5 раз.

4. Нажать кнопку "Сеть".

5. Отклонить рукой маятник на небольшой угол α < α_max, нажать кнопку "Сброс" и отпустить маятник.

6. Измерить время t десяти колебаний: кнопку "Стоп" нажать в момент появления на счетчике периодов цифры "9".

7. Повторить измерения по п.п. 5, 6 не менее 5 раз.

8. Максимально отдалить грузы от оси колебаний (R₂ = R_max). Измерить R₂. Измерить время 10 колебаний аналогично п.6.

V.Таблицы результатов измерений

1. Данные установки:

Масса груза =______________; = ____________.

Масса пули =______________; = ____________.

2. Измерение R, r α_max:

________; (Δr)_приб =__________; (Δα_max)_приб =______________.

Расчет: (Δr)_случ =__________; (Δα_max)_случ =______________.

3. Измерение периода колебаний (две серии опытов).

Δt_приб = 5·10^-4 с.

Расчет: Δt_случ =___________.

Период колебаний: T = t/n; ΔT = Δt/n.

Результаты измерений свести в таблицу вида:

R = _______________±_______

№ опыта	α	Δα	t	Δt
Средние значения

α = __________±_____; t = __________±______; T = _________±________

VI.Обработка результатов измерений

1. Используя формулу (4), определить угловую скорость для каждой серии опытов.

2. Рассчитать относительную погрешность угловой скорости Δω₀/ω₀ (для каждой серии опытов) по формуле:

.

Рассчитать абсолютную погрешность Δω. Записать окончательный результат с учетом округления:

ω₀₁ = ____________±______; ω₀₂ = ______________±___________.

3. По формулам (10) и (11) рассчитать моменты инерции J₁ и J₂.

Рассчитать относительную погрешность момента инерции по формуле:

Рассчитать абсолютную погрешность момента инерции ΔJ. Записать окончательный результат с учетом округления:

J₁ = ___________±______; J₂ = _____________±________.

4. По формуле (1) рассчитать отдельно для каждой серии опытов скорость пули, используя данные расчета п.п. 3 и 6. Найти среднее значение υ_ср.

Рассчитать относительную погрешность Δυ/υ (для каждой серии опытов) по формуле:

.

5. Из полученных значений Δυ/υ выбрать наибольшее: (Δυ/υ)_max. Определить абсолютную погрешность скорости пули:

Δυ = υ_ср·(Δυ/υ)_max.

Записать окончательный результат с учетом округления:

.

6. Сделать вывод о качестве проведенных опытов.

Контрольные вопросы

1. Какие законы сохранения используются в данной работе? (Сформулировать их и указать условия применимости каждого).

2. Какие колебания называются гармоническими?

3. Что такое циклическая частота? период? От каких параметров колеблющейся системы они зависят?

4. Какие силы участвуют в создании гармонических колебаний крутильного маятника?

5. Как рассчитывается момент инерции системы?

6. Каким способом меняется момент инерции?

7. Объясните результаты Ваших опытов.

8. Поясните вывод формул (1), (4), (10) и (11).

№ 1.9а «ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА КОЛИЧЕСТВА ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГИРОСКОПА»

I. Цель работы: изучение законов сохранения момента импульса, определение угловой скорости прецессии гироскопа.