Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

.DOC
Скачиваний:
14
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
152.06 Кб
Скачать

ГК РФ по высшему образованию

ИжГТУ

Кафедра физики

Лабораторная работа № 5

“Определение момента инерции тел

методом крутильных колебаний ”

Выполнил студент группы 2-16-Л: Димитрошкин А.Ю.

Проверил преподаватель: Кузнецова Т.В.

Ижевск

1999

Цель работы:

а) определить момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр массы тела;

б) проверить теорему Штейнера.

Приборы и принадлежности:

трифилярный подвес, секундомер, линейка, штангенциркуль, два одинаковых тела (масса m1=0,5 кг), весы.

Ход работы.

Упражнение № 1

Определение момента инерции ненагруженной платформы.

1. Измерить радиус R платформы, радиус r верхнего диска, длину l нитей подвеса. Масса платформы заданна с точностью

m0, m0=(30 0,2)10-2 кг

R=0,129 м

r=0,049 м

l=0,93 м

2. Создать крутильные колебания, для чего повернуть платформу вокруг вертикальной оси на 5-6 и отпустить.

3. Не останавливая платформу, измерить время t0 20 полных колебаний. Опыт повторить три раза, рассчитать <T0>:

x

t0, с

(ti-<t0>)2, c2

1.

38,2

0,0562

2.

39,5

0,8046

3.

37,9

1,2837

4.

39,2

5.

36,8

где n - число колебаний.

, где x - число измерений.

<t0> =

4. Рассчитать момент инерции платформы по формуле:

(1)

5. Оценить погрешность измерения по формуле:

,

где R, r, l - приборные; T0=t - случайные погрешности.

m0=0,002 кг,

,

 3,2=

=1,913099(c)

I0=0,0043177(кгм2).

Упражнение № 2

Определение момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр массы тела.

1. Тело массой m1 поместить на платформу так, чтобы ось вращения проходила через центр массы тела.

2. Определить среднее значение периода <T1> крутильных колебаний платформы вместе с телом как указанно в упр.1. Рассчитать момент инерции платформы с телом по формуле:

, (2)

где m1=(50 0,2)10-2 кг

Создать крутильные колебания, для чего повернуть платформу вокруг вертикальной оси на 5-6 и отпустить. Не останавливая платформу, измерить время t1 10 полных колебаний. Опыт повторить три раза, рассчитать <T1>:

X

t1, с

1.

29,3

2.

28,7

3.

31,3

4.

28,2

5.

30,4

где n - число колебаний.

, где x - число измерений.

3. Из соотношений (1) и (2) определить момент инерции тела I2

(кгм2)

4. Рассчитать теоретическое значение момента по формуле:

, где R1 - радиус тела.

R1=0,04 м

Сравнить и , сделать вывод.

(кгм2)

Вывод:

Упражнение № 3

Проверка теоремы Штейнера.

1. Для проверки теоремы Штейнера два одинаковых тела с массами m1 строго симметрично поместить на платформу так, чтобы их центры находились на определённом расстоянии d от оси вращения платформы.

2. Определить период колебаний <T3> платформы с двумя телами, как указано в упр.1 и рассчитать момент инерции I3:

Создать крутильные колебания, для чего повернуть платформу вокруг вертикальной оси на 5-6 и отпустить. Не останавливая платформу, измерить время t3 10 полных колебаний. Опыт повторить три раза, рассчитать <T3>:

x

t3, с

1.

34,2

2.

36,7

3.

34,6

4.

35,8

5.

37,4

где n - число колебаний.

, где x - число измерений.

3. Определить момент инерции одного тела I4, находящегося на расстоянии d от оси вращения системы:

(кгм2)

4. Рассчитать теоретическое значение момента инерции тела

по теореме Штейнера: , где - момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс тела, значение которого взять из упр.2. Расстояние d измерить штангенциркулем.

(кгм2)

d=0,056 м

(кгм2)

  1. Сравнить и , сделать вывод.

Вывод:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]