Fiz_Lab_M3
.docРоссийский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева
Кафедра физики
Отчёт о выполнении лабораторной
работы № 4(M3-B)
«Маятник Максвелла »
Цель работы: определение момента инерции диска динамическим методом с помощью компьютерного моделирования.
Необходимое оборудование:
-
Компьютер с программой f2.exe
Основные формулы:
-
Среднее значение времени :
,
где
- число измерений,
-
время падения маятника. -
Погрешность времени:
-
Среднее значение углового коэффициента
( ускорения маятника
)
для графика линейной зависимости
:
,
где
,
-
Формулы для вычисления погрешности ускорения:
;
-
Исходные данные эксперимента ( таблица 1)
-
1
Масса маятника без кольца
,
кг0,2
2
Погрешность массы
,
кг10
3
Момент инерции маятника без кольца
,
кг·м²10
4
Погрешность
,
кг·м²10
5
Масса кольца
,
кг0,5
6
Погрешность измерения Мк, кг
10
7
Диаметр оси (вала)
,
м0,02
8
Погрешность диаметра оси (вала)
,
м10
9
Внутренний диаметр кольца
,м0,09
10
Внешний диаметр кольца
,
м0,12
11
Погрешность
,
м10
-
Экспериментальные данные ( таблица 2)
№ опыта
Время
падения маятника ( с высоты
,
м) с
=0,16
=0,18
=0,19
=0,20
=0,241
0,58
0,732
0,711
0,687
0,801
2
0,616
0,718
0,683
0,775
0,83
3
0,58
0,671
0,739
0,724
0,829
4
0,656
0,717
0,735
0,709
0,829
5
0,679
0,662
0,713
0,688
0,828
-
Обработка экспериментальных данных ( таблица 3)
-
№ опыта
Высота падения
,
м (=
)
,
м/с²
,
м/с²
,
м/с²1
0,16
0,1922
0,32
0,004
0,148
2
0,18
0,245
0,003
3
0,19
0,2592
0,002
4
0,20
0,2592
0,004
5
0,24
0,3362
0,0015
-
Момент инерции маятника(эксп):
,
где
кг,
=
9,8156 м/с²,
м – диаметр стержня ( оси).
-
Погрешность измерения момента инерции маятника Максвелла:
-
Доверительный интервал:
,
где коэффициент Стьюдента равен 2,0.
Результаты вычислений:
|
Момент
инерции маятника
|
|
|
|
|
0,00021 |
0,0001 |
0,0002 |
0,00001≤0,00021≤0,0004 |
,
кг·м²
,
кг·м²
,
кг·м²
Выводы из работы:
Мы определили момент инерции диска при помощи динамического метода и получили результаты 0,00001≤0,00021≤0,0004.
Студент группы Ф-12 Фамилия Имя
11 марта 2013г.