Нижегородский государственный

технический университет

Выксунский филиал

Кафедра общей физики

Лабораторная работа по физике №1-8

Выполнил:

Каштанов И.М.

Группа:ЭПА-05

Проверил:

Маслов В.П.

2005

1-1 Обработка экспериментально полученных данных.

Имеем:

m₁= Большой груз=0,25±0,01 кг.

m₂= Малый груз=0,128±0,001 кг.

m₀=0,1465±0,00001 кг.

определяем R для разных расположений грузиков m₀

Формула:

R=(L+d)/2;

производим вычисления:

R₁=(41,1+2,4)/2= 0,217 м.

для R₂ R₃ R₄ R₅-производются по той же формуле.

Усредняем результат измерения времени по формуле:

1 _N t₁₊t₂₊t₃₊t₄₊t₅

<t>=— Σ (t_i)= ———

N ⁱ⁼¹ 5

Результаты расчетов сведем в таблицу 1:

Таблица 1.

m,кг	h,м	r,м	R,м	№ опыта t,с					<t>,с
				1	2	3	4	5
m1=0,25	0,75	0,019	R1= 0,031	4,20	3,96	3,63	3,99	3,87	3,93
			R2= 0,0715	4,73	4,10	4,64	4,54	4,47	4,50
			R3= 0,124	5,65	5,50	5,11	5,26	5,06	5,32
			R4= 0,1765	8,56	7,85	7,68	7,85	8,08	8,00
			R5= 0,217	8,59	9,36	7,68	8,48	8,67	8,56
m2=0,128	0,75	0,019	R1= 0,031	6,31	5,93	5,96	5,90	5,84	5,99
			R2= 0,0715	6,08	6,03	5,93	5,98	6,03	6,01
			R3= 0,124	10,07	8,18	8,89	9,94	8,57	9,13
			R4= 0,1765	11,56	10,94	12,01	11,37	11,75	11,53
			R5= 0,217	14,47	12,62	13,71	14,51	13,42	13,75

1-2.Определяем ускорение для двух грузов

Формула:

Большой груз:

Малый груз:

2-3.Определяем угловое ускорение для двух грузов

Формула:

Большой груз:

Малый груз:

2-4.Определяем момент силы для двух грузов

Формула:

Большой груз:

Малый груз:

1-5.Определяем момент инерции

Формула:

Большой груз:

Малый груз:

1-6.Определяем угловую скорость

Формула:

Большой груз:

Малый груз:

1-7.Определяем момент импульса.

Большой груз:

Малый груз:

Результаты расчетов сведем в таблицу 2:

№	m, кг	R, м	a, м/с2	, c-2	M, Нм	J, кгм2	, c-2	L, кг/м2
Большой груз
1	m1=0,25	R1= 0,031	0,097	5,11	0,046	0,009	20,08	0,04
		R2=0,215	0,074	3,89	0,046	0,012	17,51	0,21
		R3= 0,124	0,053	2,79	0,046	0,016	14,84	0,24
		R4= 0,1765	0,023	1,21	0,046	0,038	9,68	0,37
		R5= 0,217	0,020	1,05	0,047	0,045	8,99	0,276
Маленький груз
2	m2=0,128	R1= 0,031	0,042	2,21	0,024	0,011	13,24	0,15
		R2=0,215	0,042	2.21	0,024	0,011	13,28	0,15
		R3= 0,124	0,017	0,89	0,024	0,027	8,13	0,22
		R4= 0,1765	0,011	0,58	0,024	0,041	6,69	0,27
		R5= 0,217	0,008	0,42	0,024	0,057	5,78	0,33

Вычисление момента инерции вращающейся части установки

Большой груз

Малый груз

Таблица №3.

№	m, кг	R, м	R2, м2	l, м	t, c <t>, c	J, кгм2
Большой груз
1	0,25	0,031	0,000961	0,75	3,93	0,30
2	0,25	0,0715	0,005112	0,75	4,50	0,34
3	0,25	0,124	0,015376	0,75	5,32	0,40
4	0,25	0,1765	0,031152	0,75	8,00	0,61
5	0,25	0,217	0,047089	0,75	8,56	0,65
Малый груз
1	0,1285	0,031	0,000961	0,75	5,99	0,12
2	0,1285	0,0715	0,005112	0,75	6,01	0,12
3	0,1285	0,124	0,015376	0,75	9,13	0,18
4	0,1285	0,1765	0,031152	0,75	11,53	0,23
5	0,1285	0,217	0,047089	0,75	13,75	0,27

График зависимости момента инерции от квадрата расстояния.

где

Большой груз

a).

б).

в).

Малый груз

a).

б).

т.к. в экспериментальной установке существует сила трения, которую мы не учитывали при расчетах; также существует погрешности приборов и т.п.

Расчет погрешностей:

1. 2.

2.

3.Расчет

Большой груз

Малый груз

Теоретический момент инерции

Большой груз

Маленький груз

Вывод:

В ходе работы ознакомились с характеристиками вращательного движения, экспериментально проверили основной закон динамики вращательного движения, а также установили связь момента инерции твердого тела с распределением его массы относительно оси вращения.