Обработка результатов измерений

1. Результаты лабораторной работы могут быть обработаны на компьютере. Для обработки необходимо иметь при себе значения экспериментальных данных и их погрешностей (приведенных в кратком описании, размещенном на стенде). Кроме того, для контроля необходимо для одной из строк таблицы опытных данных найти среднее значение времени <t>, по формулам (16), (14) рассчитать момент силы M_z и угловое ускорение , и по вытекающей из уравнения (1) формуле:

I_z = M_z / , (17)

найти значение момента инерции маятника Обербека. Только после компьютерной проверки правильности контрольных значений будут выведены расчетные данные, осуществлены построение графика и распечатка протокола.

2. При обработке "вручную" для каждой строки таблицы экспериментальных данных найти <t>, по формулам (16), (14) рассчитать M_z и , а затем по формуле (17) момент инерции маятника I_z. Погрешности определения момента инерции рассчитать по формуле

(18)

Рекомендуемые значения погрешностей: Δm = 5 г; Δg = 0,02 м/с²; Δh = 1 см; Δr = 0,1 мм; Δt = 0,1 c.

Если закон (1) и, следовательно, формула (17) верны, то доверительные интервалы (I_z  I_z), рассчитанные для различных значений массы платформы с грузами и диаметра шкива, но при неизменном положении грузов на крестовине, должны перекрываться. График зависимости ε(M), построенный по экспериментальным данным, должен при этом представлять собой прямую, проходящую через начало координат.

Контрольные вопросы и задания

По указанию преподавателя по данной работе проводится компьютерный контроль знаний с помощью специальной контролирующей программы, вопросы которой размещены на стенде кафедры. Ниже даются основные из них.

1. Что называется угловой скоростью и угловым ускорением? В каких единицах они измеряются?

2. Что называется моментом инерции материальной точки? Как определить момент инерции твердого тела? Какова единица измерения момента инерции?

3. Что называется моментом силы? Единицы измерения момента силы. Изобразите векторную диаграмму нахождения момента силы. Момент силы относительно оси. Плечо силы.

4. Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения. Вид графической зависимости углового ускорения от момента силы.

5. Устройство установки и назначение ее элементов. Элементы установки, определяющие величину момента инерции маятника и момента силы, действующего на него.

6. С какой силой движущийся груз действует на нить? Составить уравнение, из которого эту силу можно определить.

7. Дайте определения кинетической и потенциальной энергий тела.

8. Запишите закон сохранения механической энергии для данной системы.

Список рекомендуемой литературы

1. Трофимова, Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов. – 7-е изд., испр. / Т.И. Трофимова. - М.: Высшая школа, 2004 - §§ 4, 16, 18.

2. Детлаф, А.А. Курс физики: Учебное пособие для вузов.- 2-е изд., испр. и доп./ А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. - М.: Высшая школа, 1999.- §§ 4.1 - 4.3.

3. Савельев, И.В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т. Т.1: Механика. Молекулярная физика. / И.В. Савельев - М.: Наука., 1989. - §§ 28, 30 - 33.

4. Грабовский, Р.И. Курс физики (для сельскохозяйственных вузов): Учебное пособие. – 5-е изд., перераб. и доп. / Р.И.Грабовский - М.: Высшая школа, 1980. - §§ 6, 21 - 23.