3.Порядок выполнения работы

1. Подготовка к измерениям

1.Внимательно изучить оба предыдущих раздела и определить рабочие формулы , по которым будет производится расчет экспериментальной (I_эксп.) и теоретической (I_т) величины момента инерции

2.Включить напряжение питания «12в».При этом на табло должен высвечиваться «0»,тормоз включен (зеленая лампочка не горит).

3.Отключить тормоз (зеленая лампочка загорается) и аккуратно вращая крестовину переместить грузы в верхнее положение, следя за наматыванием нити на шкив. Включить тормоз и подложив линейку под нижнюю грань грузов, добиться совмещения плоскости линейки с риской 45см, слегка перемещая грузы путем вращения крестовины .С помощью рулетки измерить величину h (путь, проходимый грузами от риски 45см до нижнего датчика 13).Оценить приборную погрешность Δh.Результаты занести в протокол.

4.Нажать кнопку «пуск» и проверить, возникло ли движение, прошли ли грузы через рабочие окна фотоэлектрических датчиков, измерил ли секундомер время t прохождения грузами пути h.

5Нажать кнопку «сброс», обнулив тем самым показания табло,

2. Проведение измерений

1.Последовательно выполняя пп. 3-5, измерить время t прохождения грузами пути h не менее 10 раз. Результаты измерений занести в таблицу «Измерение случайной величины x Приложение 2». При этом учесть , что секундомер измеряет время в миллисекундах. Определить приборную погрешность Δt_приб измерения величины t, взяв ее равной 0,02% от измеряемой величины плюс две цифры младшего воспроизводимого разряда. Результат записать в протокол.

2.Измерить штангенциркулем диаметр шкива D. Для исключения возможной систематической ошибки измерения произвести 3 раза по разным диаметрам. Результаты измерения занести в таблицу «Измерение диаметра D» (см. таблицу «Измерение случайной величины х …………. Приложение2 »).В качестве приборной погрешности измерения величины ΔD_приб взять половину цены деления штангенциркуля.

3.Записать в протокол работы указанные на грузах, закрепленных на нитях, значения их масс m и погрешностей измерений Δm. Записать также значения масс стержней m₂ и Δm₂ и значения масс грузов m₁ и Δm_1, закрепленных на стержнях.

4. Измерить расстояние R от оси вращения до центра масс грузов, закрепленных на стержнях, а также длину стержней l с помощью рулетки. Оценить погрешность измерения ΔR_приб и Δl_приб. Результаты записать в протокол работы.

3.3 Обработка результатов измерений

1.Найти оценку истинного значения величины t_ср (нижняя строка таблицы t_cр =).

2.При наличии случайной ошибки по заданному преподавателем коэффициенту доверительной вероятности α рассчитать доверительную погрешность Δt_случ и вычислить полную погрешность Δt по формулам

Δt_случ = t_α,n Δt=, где n -число измерений, t_α,n - коэффициент Стьюдента.

3.Найти оценку истинного значения величины Dс_р, ΔD_случ и Δ D (аналогично п.1-2).

4.Найти суммарную массу m грузов, закрепленных на нити .В качестве погрешности Δm взять величину Δm = 0,001кг.

5. Рассчитать экспериментальную величину момента инерции маятника Обербека I_эксп,по формуле, приведенной в первом разделе «Общие сведения», подставив в нее измеренные значения величин m,D_ср,h,t_сри взяв g = (9,81 ± 0,01)м/сек².

6.Вывести расчетную формулу для определения относительной погрешности , используя общую формулу для расчета относительной погрешности при косвенных измерениях

, где x_i = m, D_ср,h, g, t_ср

Рассчитать величину относительной и абсолютной . погрешности

7.Привести окончательный результат экспериментального определения момента инерции маятника Обербека.

8. По формуле, приведенной в первом разделе «Общие сведения», вычислить теоретическое значение момента инерции I_т маятника Обербека, пренебрегая моментом инерции шкива относительно оси вращения I₀.

9. Сравнить экспериментальное и теоретическое значения моментов инерции и объяснить возможные причины их расхождения.