лабораторнв№9

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” ІНСТИТУТ СТАЛОГО РОЗВИТКУ ІМ. В. ЧОРНОВОЛА

Кафедра загальної фізики

Звіт

до лабораторної роботи №9

з дисципліни “фізика”

на тему : визначення моменту інерції тіла неправильної геометричної форми

Виконав:

студент групи ЦБ-11 Котубей А. В.

Перевірила:

Українець Н. А.

Львів-2023

Мета роботи: використовуючи крутильний маятник, визначити момент інерції тіла неправильної геометричної форми.

Прилади і матеріали: крутильний маятник, тіло неправильної геометричної форми, секундомір, штангенциркуль.

Короткі теоретичні відомості:

Момент інерції тіла відносно осі дорівнює сумі добутків елементарних мас тіла на квадрати їх віддалей від осі обертання.

Формула для визначення моменту інерції однорідного диска:

J_z=_vr² dV; (1)

dV = 2**R*h dR; (2)

Підставивши (2) в (1) одержимо:

J = 2***h ^R₀ r³ dr = ½**h*R⁴*,

Врахувавши, що:

*R²*h – об‘єм циліндра, *R²*h* = m – маса циліндра, одержимо:

J = ½ mR.

Розрахункова формула:

J = 1/32 ***D⁴*h*((T₂²-T₁²)/T₁²).

Задані величини:  - густина матеріалу диска (1,40  0,005)10³ кг/м³;

Фізичні величини, які вимірюються прямим способом: D – діаметр диска; h – висота диска; T₁ – період обертання без вантажа; T₂ – період обертання з вантажем

Основні характеристики приладів: крутильний маятник складається з вертикальної дротини, нерухомо закріпленої верхнім кінцем в кронштейні К і горизонтального однорідного суцільного диска Д, закріпленого в центрі до нижнього кінця дротини. На диск можна накладати тіло неправильної геометричної форми В так, що вісь маятника проходитиме через центр мас тіла.

Таблиці результатів вимірювань ( величини, розмірності похибки прямих вимірювань):

№	D, м	D, м	h, м	h, м	T1, с	T1, с	T2, с	T2, с
1	0,30456	0,00044	0,02404	0,0002	1,442	0,013	1,590	0,004
2	0,30480	0,0002	0,02490	0,0005	1,450	0,005	1,594	0
3	0,30565	0,00065	0,0243	0,00002	1,474	0,019	1,598	0,004
сер	0,30500	0,00043	0,024323	0,00024	1,455	0,012	1,594	0,002

Запис кінцевого результату:

J₁ = 0,00613 кг/м².

J₂ = 0,00615 кг/м².

J₃ = 0,00510 кг/м².

J_сер = 0,0734 кг/м².

J₀ = 10,3%.

J = ± 0,0080

Аналіз результатів та висновки: використовуючи крутильний маятник, визначив момент інерції тіла неправильної геометричної форми J_сер = 0,0734 кг/м². Великі розбіжності в розрахунках спричинені тим, що кут, на який я відхиляв маятник, був завжди різний, прилади теж були не досить точними, тому що вони вже не нові (наприклад: штангенциркуль мав не великі, але вагомі коливання вимірювальної лінійки). Обчислив похибку вимірювання J = 10,3%.