- •Механика
- •Прямые измерения
- •Косвенные измерения.
- •Выполнение лабораторной работы Обработка результатов прямых измерений диаметра цилиндра d.
- •Обработка результатов прямых измерений высоты цилиндра h.
- •Определим объем цилиндра V, вычислим доверительный интервал ∆V и относительную ошибку εV.
- •Лабораторная работа № 1-1 Исследование распределения результатов физических измерений.
- •Введение
- •1. Понятие о функциях распределения случайной величины
- •2. Нормальное распределение
- •Статистическое описание результатов наблюдений
- •Порядок выполнения работы и экспериментальный анализ одномерной случайной величины
- •Контрольные вопросы.
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Дополнительные задания
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Дополнительное задание.
- •Описание установки.
- •Порядок выполнения работы.
- •Дополнительное задание.
- •Описание установки.
- •Порядок выполнения работы.
- •Дополнительное задание.
- •Контрольные вопросы.
Порядок выполнения работы
Результаты измерений и вычислений следует занести в табл. 1, предварительно согласовав с преподавателем количество необходимых или достаточных для исследования серий экспериментов.
Таблица 1
h = |
D = |
m*= |
R = | |||||
№ серии опытов |
№ в серии |
m |
t |
< t > |
|
М | ||
1 |
1 |
m1 |
|
|
|
| ||
2 |
m1 |
| ||||||
3 |
m1 |
| ||||||
2 |
1 |
m2 |
|
|
|
| ||
2 |
m2 |
| ||||||
3 |
m2 |
| ||||||
… |
… |
m3 |
|
|
|
| ||
n |
… |
mn |
|
|
|
|
На “автоматическом” маятнике Обербека
Провести балансировку маятника.
Для этого на двух противоположных спицах крестовины установите грузы m* на выбранном расстоянии R от оси вращения. Закрепив винтом на спице один из грузов на расстоянии R и передвигая второй груз на противоположной спице, добейтесь равновесия маятника и закрепите винтом в этом положении второй груз. Затем таким же образом сбалансируйте грузы на второй паре спиц на таком же расстоянии от оси вращения. Если маятник сбалансирован, то он находится в безразличном равновесии. Внести m* и R в таблицу измерений.
2. Проверить, чтобы при движении платформы сверху вниз она проходила через окно фотоэлектрических датчиков, не задевая их корпусов.
3. Измерить высоту h, диаметр D и внести результаты в таблицу.
ВНИМАНИЕ! Шкивы пластмассовые, имеют тонкие ребра, между которыми размещается нить. Расстояние между ребрами такое, что в них губки штангенциркуля входят вплотную и при неосторожном измерении (при перекосе штангенциркуля) эти ребра можно сломать.
4. Включить сетевой шнур в сеть питания.
5. Нажать клавишу “СЕТЬ”, проверить, светятся ли лампочки индикаторов обоих фотоэлектрических датчиков; на табло секундомера должны высвечиваться нули.
6. Нажать клавишу “ПУСК”. При этом освободится блокировка движения тормозных электромагнитов.
7. Вращая крестовину против часовой стрелки и наматывая нить, перекинутую через блок 6, на шкив 3 или 4, поднять платформу 7 с грузом в верхнее положение, установив дно платформы точно на уровне с чертой на корпусе верхнего фотоэлектрического датчика. Нажать клавишу “ПУСК” еще раз. В этом случае движение груза будет заблокировано тормозным электромагнитом, и груз должен находится в состоянии покоя.
8. Нажать клавишу “ПУСК” повторно. Произойдет разблокировка движения тормозным электромагнитом, груз придет в движение и будет запущен секундомер, измеряющий время движения груза. При прохождении грузом окна нижнего фотоэлектрического датчика, сработает механизм торможения груза и на табло секундомера зафиксируется время движения груза. Занести это время в таблицу измерений. С одним и тем же грузом рекомендуется проводить не менее трех измерений времени движения.
9. Нажать клавишу “СБРОС”. При этом произойдет сброс показаний секундомера (на табло секундомера будет высвечивать нули) и освобождение блокировки движения тормозным электромагнитом.
10. Выполнить пункты 8 – 11 для 5 ÷ 6 разных грузов, постепенно нагружая платформу. Результаты экспериментов внести в таблицу измерений.
11. Вычислить момент силы и угловое ускорение и результаты вычислений внести в таблицу измерений.
12. Построить график зависимости M =f() и проанализировать его.
13. Определить момент инерции маятника Обербека и момент сил трения, действующих на оси.
14. По сведениям о габаритах и массовых характеристиках деталей крестообразного маятника оценить (теоретически) его момент инерции, который можно представить соотношением
J = J1 + J2 + J3, (10)
где J1 - момент инерции спиц; J2 - момент инерции шкивов с втулкой; J3 - момент инерции грузов на спицах. Грузы на спицах можно рассматривать как точечные массы, а детали шкивов и втулки – как цилиндрические тела.
15. Сравните числовые значения момента инерции маятника, полученные в эксперименте и рассчитанные теоретически.