
- •Пенза 2003 удк 531.23
- •Теоретическое введение
- •Описание лабораторной установки
- •Методика эксперимента
- •Задание 1. Определение расчетного значения момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
- •Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
- •Задание 2. Экспериментальное определение момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
- •Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Задание 1. Определение расчетного значения момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
Установить все четыре груза массой
на одинаковом раcстоянии
от оси вращения (на концах стержней).
Измерить длину стержня
.
Измерить длину цилиндрического груза
.
Вычислить по формуле (14) расстояние
от центра груза до оси вращения.
По формуле (16) рассчитать момент инерции маятника Обербека
.
Измерить диаметры малого
и большого
барабанов и подсчитать их радиусы
и
. Результаты измерений и расчетов внести в табл. 1.
Таблица 1
м |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
кг |
кг |
кгм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
Снять с экрана монитора данные о массе груза
, массе и длине стержня
и
, а также длине цилиндрического груза
.
Выполнить пп. 4 и 5 «Порядка выполнения задания 1 на лабораторной установке».
Снять с экрана монитора данные о диаметрах малого
и большого
барабанов и вычислить их радиусы
и
. Снятые данные и результаты расчетов внести в табл. 1.
Задание 2. Экспериментальное определение момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, гирю массой
.
Вращая вал маятника Обербека, намотать шнур на большой барабан, поднять гирю на высоту
.Линейкой измерить высоту подъема гири от пола. Значения величин
и
, а также радиуса барабана
внести в табл. 2а.
Освободить систему и одновременно включить секундомер. Когда гиря коснется пола, секундомер выключить. Затормозить маятник.
Опыт (пп. 2 и 3) повторить не менее трех раз, устанавливая гирю на одну и ту же высоту. Данные о времени падения гири
внести в табл. 2а.
Снять первую гирю. Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, вторую гирю. Повторить пп. 2-4.
Намотать шнур на малый барабан, подвесить к шнуру первую гирю. Повторить пп. 2-5.
Рассчитать для каждой серии опытов среднее значение времени падения
.
По формулам (23) и (25) вычислить для каждой серии опытов значения вращающего момента и углового ускорения. Данные расчетов внести в табл. 2а.
По формулам (29) рассчитать значения вспомогательных величин
и внести их в табл. 2б.
По формуле (30) вычислить экспериментальное значение момента инерции маятника
и сравнить эту величину с расчетным значением
, воспользовавшись выражением
. (32)
По формуле (31) вычислить значение тормозящего момента
. Данные всех расчетов внести в табл. 2б.
Построить на миллиметровке график зависимости вращающего момента от углового ускорения. Для этого провести координатные оси
(ось абсцисс) и
(ось ординат), по данным табл. 2ананести точки с координатами
и по данным табл. 2б провести прямую, описываемую уравнением (26).
Таблица 2а
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| |||||||
42 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| |||||||
33 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| |||||||
44 |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
Таблица 2б
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|