- •Сценарии
- •Лабораторная работа 16
- •Описание установки
- •Задание Определение ускорения свободного падения тел с помощью оборотного маятника
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 17 (17а)
- •Описание установки (к лабораторной работе 17)
- •Описание установки (к лабораторной работе 17а)
- •Продолжение введения (для работ 17 и 17а)
- •Вычислив каждое из этих приращений энергии, получим
- •Задание 1 Определение зависимости углового ускорения тела от момента действующей силы
- •Задание 2
- •Задание 4 Экспериментальное подтверждение закона сохранения энергии
- •Задание 5 Определение зависимости углового ускорения тела от момента инерции прибора
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 18
- •Задание 1 Определение моментов инерции тел
- •Задание 2 Экспериментальная проверка теоремы Гюйгенса — Штейнера
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 19 определение эллипсоида инерции твердого тела методом крутильных колебаний
- •Введение
- •Совокупность девяти величин
- •Описание установки
- •Определение периода колебаний крутильного маятника
- •Задание Определение эллипсоидов инерции твердых тел
- •Контрольные вопросы
- •2. Сколько независимых компонент имеется у тензора инерции твердого тела? Почему?
- •Лабораторная работа 20 изучение динамики поступательного движения тел с помощью машины атвуда
- •Введение
- •Описание установки
- •Задание Измерение ускорения системы грузов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 21 изучение динамики плоского движения физических тел
- •Введение
- •Описание установки «Маятник Максвелла»
- •Потенциальная энергия маятника в крайнем верхнем положении
- •Задание
- •Экспериментальное определение момента инерции тел.
- •Экспериментальная проверка закона сохранения
- •Полной механической энергии
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 22(22а) изучение гироскопа
- •Введение
- •Описание установки и задания к работе 22 Описание установки
- •3Адание 1 Изучение свободного гироскопа
- •Задание 2 Изучение прецессии гироскопа
- •Описание установки и задания к работе 22а Описание установки
- •Исследование зависимости угловой скорости прецессии
- •Задание 2
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 23
- •С учетом (23.6) и (23.7) выражение для силы трения качения примет вид
- •Задание 1 Определение коэффициента трения качения
- •Задание 2 Определение ускорения свободного падения тел с помощью наклонного маятника
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 24 определение скорости пули с помощью баллистического маятника
- •Введение
- •Задание Измерение скорости пули
- •Контрольные вопросы
- •Основные правила работы в лаборатории кафедры общей физики
- •Измерение физических величин
- •Приложение
- •Значения коэффициентов Стьюдента
Задание 2
Исследование зависимости угловой скорости прецессии
гироскопа от угловой скорости вращения ротора
Приборы и принадлежности: установка для исследования прецессии гироскопа.
1. Зафиксировать одно из «неравновесных» положений L груза 3 на рычаге 2. Значение L занести в заранее заготовленную табл.22.3.
2. В широком
интервале
(п = 4000
7000
об/мин) измерения скорости вращения
ротора выделить
4-5 значений
.
Для каждого выделенного значения
измерить пять раз угол
поворота оси гироскопа и соответствующее
время t
поворота
на этот угол согласно п.7
задания
1. Результаты
занести в табл.22.3.
3. Используя
экспериментальные данные табл.22.3,
рассчитать угловые скорости прецессии
по формуле:
. (22.13)
Формула для
вычисления относительных погрешностей
измерений величины
имеет вид
.
Погрешностью измерения времени
считается погрешность миллисекундомера,
если показания
в каждой
серии из пяти измерений отличаются
последней значащей цифрой. В том случае,
когда в измерениях времени присутствует
случайный разброс, значение погрешности
можно определить либо методом Корнфельда:
,где
—
максимальное и минимальное время в
серии из пяти измерений, либо (что
предпочтительнее) по формулам:
,
,
где
—
коэффициент Стьюдента, значение которого
надо брать из табл.П1;
—
доверительная вероятность; п —
число измерений времени в каждой серии
измерений.
Примечание.
Большинство современных отечественных
и зарубежных калькуляторов (для научных
целей) содержат программу одновременного
вычисления среднего значения случайной
величины
и ее среднеквадратичной погрешности
.
Таблица 22.3
|
n об/мин |
L, см |
, град. |
, рад |
|
t = <ti>, c |
Δt, c |
Ω, c-1 |
ΔΩ, c-1 |
n-1, мин-1 |
Δ(n)-1 = Δn/n2, мин-1 | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | ||||||||||
|
4,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
5,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
6,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
4. Используя
данные табл.22.3,
построить график зависимости
.
5. Сравнить
характер полученной на графике зависимости
с предсказаниями теории.
