4.4.1. Проверка зависимости углового ускорения от момента силы при постоянном моменте инерции

1. Снять грузы со стержней крестовины маятника Обербека. Измерить радиус шкива r.

2. Измерить длину пути h падения грузов.

3. Измерить массу груза и подвесить к концу нити.

4. Установить верхний край груза точно с верхней меткой.

5. Отпустив груз, отсчитать время t падения груза до нижней метки. Измерение повторить не менее 3-х раз.

6. Повторить пункты 3 – 5 дополнительно подвесив к концу груза груз, а затем к грузу–. Результаты измерений занести в таблицу 13.

Таблица 13. Момент инерции маятника без грузов

№	r, м	h, м	m, кг	t, c
1 изм.
2 изм.
3 изм.

4.4.2. Проверка зависимости момента инерции грузов от расстояния до оси вращения

1. Измерить массу груза , подвешиваемого на крестовину, а затем надеть их на стержни крестовины маятника Обербека и укрепить их на крайние деления на одинаковом расстоянииR от оси вращения.

2. Измерить расстояние R от оси вращения маятника до центра масс грузов на крестовине.

3. Подвесить к концу нити груз массой . Установить верхний край грузаточно с верхней меткой.

4. Отпустив груз, отсчитать время t падения груза до нижней метки. Измерение повторить не менее 3-х раз.

5. Повторить пункты 2 – 4 шесть раз перемещая каждый раз грузы на одно деление на крестовине не изменяя массу груза , подвешенного на нити. Результаты измерений занести в таблицу 14.

Таблица 14. Момент инерции маятника с грузами

№

m1, кг

R, м

t1, c

t2, c

t3, c

M1, Нм

,

,

,

, %

1

…

6

5. Обработка результатов измерения:

4.5.1. Определение момента инерции маятника

1. Определить средние значения времени движения груза.

2. Определить угловое ускорение ε для каждого из грузов, с которым вращается маятник по формуле (10).

3. Вычислить момент силы M по формуле (9) для каждого из грузов.

4. Определить момент инерции маятника по формуле (6). Все данные занести в таблицу 13.

5. Для определения погрешности измерения необходимо использовать метод наименьших квадратов, т.к. измерения физических величин различны. Зависимость углового ускорения маятника от момента сил – линейная, т.е.

,

поэтому для начала необходимо вычислить значения величин M, , M ², M для каждого измерения и записать в таблицу 15, а затем найти среднее значение момента инерции маятника по формуле

.

Таблица 15. Оценка погрешности момента инерции маятника

№ п/п	M		M 2	M
1
2
3
	–	–			–

6. Вычислить среднеквадратичную ошибку среднего арифметического используя данные из таблицы 15 по формуле

.

7. Найти абсолютную погрешность по формуле

,

где коэффициент Стьюдента для надежностии числа измеренийвзять из таблицы 29.

8. Окончательный результат записать в виде

при ,.

9. Построить графики зависимости , и нанести на этом графике экспериментальные точки.