Измерения

Они сводятся к определению периодов колебания T₁ и T₂ нагруженного и ненагруженного (со снятыми грузами m₁) баллистического колебательного маятника, а также определению угла максимального отклонения α₀ стержня с мишенью после попадания в нее снаряда. Расстояние l от оси вращения рамки ОО^' до центра отпечатка снаряда, залипшего в мишени, измеряется миллиметровой линейкой. Значения m₁, m и d, необходимые для расчета скорости, указаны на рабочем месте.

Порядок выполнения

1. Закрепить на рамке грузы m₁.

2. Установить снаряд на направляющий стержень спускового устройства, сжать пружину и, повернув вокруг оси спусковое устройство, зарядить снаряд.

3. Заметить нулевое положение флажка отсчетного устройства угла поворота рамки.

4. Произвести выстрел.

5. Визуально определить максимальный угол отклонения флажка с учетом нулевого положения.

6. Измерить миллиметровой линейкой – расстояние от оси ОО^' до центра отпечатка снаряда на мишени.

7. Произвести три выстрела и взять среднее значение α₀ и .

Дальнейший ход выполнения работы со снарядом уже никак не связан, поэтому его необходимо снять с установки. Определяем Т₁ - период колебаний нагруженного маятника. Включаем в сеть электронный блок для отсчета времени и определения числа колебаний, нажимаем кнопку «сброс», осторожно поворачиваем рамку с мишенью до захвата ее электромагнитом установки. После этого нажимаем кнопку «пуск», отсчитываем n = 10 ÷ 12 периодов колебаний и нажимаем «стоп». Записываем время t₁, за которое совершилось n колебаний. Определяем период колебаний . Измерения проводим три раза и определяем среднее значение периода колебанийT₁.

Для определения T₂ - периода колебаний ненагруженного маятника - снимаем оба груза m₁, нажимаем «сброс», поворачиваем мишень до захвата ее электромагнитом, нажимаем «пуск» и после n = 10 ÷ 12 колебаний нажимаем «стоп». Записываем время t₂. Определяем период колебаний . Измерения проводим три раза и определяем среднее значение периода колебанийT₂.

Скорость снаряда вычисляем по формуле (10)

,

где ,α_о , Т₁, Т₂ – средние значения измеренных величин.

Относительная погрешность определения скорости снаряда вычисляется по алгоритму расчета погрешностей для косвенных измерений

;

;

. (11)

Так как , то, и доверительный интервал ΔT для периодов T₁ и Т₂ определяется как . Доверительные интервалы для величинm, m₁, d, ,α_о и t₁ приведены в таблице измерений.

Абсолютная погрешность скорости снаряда вычисляется по формуле

. (12)

Записать окончательный результат измерения скорости снаряда в виде:

. (13)

N

d

Δd

m1

m

Δm, Δm1

αо

Δαо

l

Δl

n

с грузами m1

без грузов m1

V

εV

ΔV

t1

Т1

Δt1, Δt2

ΔT1

t2

Т2

ΔT2

-

м

м

кг

кг

кг

рад

рад

м

м

-

c

c

c

с

с

с

с

м/с

-

м/с

1

0,0005

0,0001

0,0027π

0,0005

0,01

2

3

cр

-

-

Таблица прямых и косвенных измерений