5. Задание

Измерить зависимость времени движения груза с перегрузком от расстоянияНанести экспериментальные точки на график в координатахУбедиться в наличии линейной зависимости. Определить коэффициенти момент инерции блока, исходя из его массы и геометрических параметров. Сравнить расчетное и экспериментальное значение моментов инерции блока.

6. Порядок выполнения работы

0. Проверить заземление установки.

6.2. Регулировочными опорами обеспечить вертикальность стойки.

6.3. Включить в сеть шнур питания миллисекундомера. Нажать кнопку СЕТЬ на лицевой панели миллисекундомера.

6.4. Положить на правый груз перегрузок. Нажать кнопку на оси электромагнита и убедиться в том, что электромагнит удерживает систему грузов в неподвижном состоянии.

6.5. Нажав и удерживая кнопку ПУСК, установить груз с перегрузком в крайнем верхнем положении и затем отпустить кнопку. Установить средний кронштейн с фотодатчиком на такой высоте, чтобы путь, проходимый грузом с перегрузком, составлял 7-8 см.

6.6. Нажать кнопку СБРОС миллисекундомера. Нажать кнопку ПУСК и удерживать ее до окончания отсчета времени миллисекундомером.

6.7. Отпустить кнопку ПУСК. Записать показания миллисекундомера в табл. 6.1.

6.8. Повторить измерения пять раз.

6.9. Измерения зависимости времени движения груза с перегрузком от пути по пп. 6.6 – 6.8 произвести для нескольких (не менее пяти) значений пути, проходимого грузом.

Таблица 6.1

Результаты измерений времени прохождения груза

Номер изм.	h1=0,056	h2 =0,096	h3 =0,165	h4 =0,238	h5 =0,348
1	1,959	1,30	1,865	1,973	1,897
2	2,577	2,445	2,567	2,495	2,585
3	3,438	3,352	3,293	3,327	3,132
4	3,784	4,141	3,986	3,844	3,996
5	4,575	4,897	4,960	4,915	4,970
	1,925	2,534	3,308	3,95	4,863
	3,705	6,42	10,946	15,604	23,653

7. Обработка результатов измерений

7.1. Определить средние значения времени прохождения грузом пути

Nd=5 количество измерений в серии

j=1 номера измерений в серии

сек. среднее значение времени

7.2. Определить случайную, приборную и общую погрешности измерений и рассчитать погрешности величин

с²квадрат среднего значения времени

Так как класс точности электронных часов, используемых в работе не указан, то за приборную погрешность принимается единица в младшем разряде часов, т.е

Чтобы вычислить случайную погрешность измерения времени, необходимо определить коэффициент Стьюдента и среднеквадратичное отклонение. По таблице 6.1 на стр. 6 п.1 для серии из 5 измерений и доверительной вероятности 0,9 определяется коэффициент Стьюдента.

Среднеквадратичное отклонение вычисляется по формуле

с. Случайные погрешности измерения времени

с. Абсолютные погрешности

измерения времени

Абсолютные погрешности вычисления квадратов времени находятся по формуле

7.3. Нанести экспериментальные точки на график в координатахЗдесь же указать погрешности в виде доверительных интервалов.

Методом наименьших квадратов для построения прямых по экспериментальным точкам:

Угловой коэффициент прямой

Отрезок, отсекаемый прямой от осиOY.

7.4. Провести интерполирующую прямую и вычислить величину

Абсолютные погрешности вычисления параметров прямой линий:

7.5. Используя выражение (4.7) для и учитывая, чтог,г,R=75*10^-3

и g=9,807 м/с²вычислить момент инерцииблока.

7.6. Используя геометрические параметры блока, с учетом плотности металла, из которого изготовлен блок (латунь, = 8400 кг/м³), рассчитать его момент инерции.

Толщина блока в метрах

Объем сплошного диска

Масса блока

Момент инерции блока

7.7. Сравнить расчетное значение момента инерции блока с полученным экспериментально.

Полученные экспериментальным и аналитическим способами моменты инерции можно сравнить, получив отличие между ними в процентах, при помощи нижеседующего соотношения:

7.8. Сделать выводы по работе.

В ходе работы изучены основные законов динамики поступательного и вращательного движений твердых тел, экспериментальное определение момента инерции блока.