Лаб. №105

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(БНТУ)

Кафедра «Техническая физика»

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №105

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ КРЕСТООБРАЗНОГО МАЯТНИКА

Выполнил студент гр. 10609113 ______________ Сороко В.В.

«_____» __________________2014 г.

Проверила _____________ Сакевич Л. А.

«_____» __________________2014 г.

Минск 2014

1 Цель работы

1.1. Проверить выполнимость основного закона динамики вращательного движения твёрдого тела.

1.2. Определить момент инерции крестообразного маятника.

1.3 Исследовать зависимость момента инерции крестообразного маятника от распределения массы относительно оси вращения.

2 Перечень приборов и принадлежностей

1. Крестообразный маятник (маятник Обербека).

2. Секундомер.

3. Набор грузов.

3 Схема лабораторной установки

Маятник Обербека представляет собой  крестообразный маятник. Он состоит из шкива и четырёх перпендикулярных стержней. По стержням можно перемещать грузы одинаковой массы, благодаря чему можно изменять момент инерции исследуемой системы тел.

На шкив наматывается нить, к концу которой крепится груз. Под действием груза система приводится в равноускоренное вращение.

4 Результаты расчётов и погрешности

r,м	∆r,м	h,м	∆h,м	m1=53,9*10-3,кг		m2=69,9*10-3,кг
				t1,c	∆t1,c	t2,c	∆t2,c
93,3*10-3	0,0	0,451	0,001	1,866	0,062	1,558	0,162
93,5*10-3	0,2*10-3	0,453	0,003	1,989	0,061	1,746	0,026
93,1*10-3	0,2*10-3	0,447	0,003	1,928	0	1,855	0,135
rср=93,3*10-3	∆rср=0.1*10-3	hcр=0,450	∆h=0.002	tср1=1.928	∆tср1= 0,041	tср2=1,720	∆tср2= 0,108

I₁=m₁(gt_ср1²-2h_ср)2r²/2h_ср=0,037кг/м²

I₂=0,038кг/м²

I₀=(I₁+I₂)/2=0,0375кг/м²

	R=10*10-2,м			R=15*10-2,м			R=20*10-2,м			R=25*10-2,м
	t10,c	I	t15,c		I	t20,c		I	t25,c		I
1	3,10	-	4,34		-	5,92		-	7,17		-
2	3,07	-	4,29		-	5,97		-	7,34		-
3	3,19	-	4,39		-	5,9		-	7,51		-
среднее	3,12	-	4,34		-	5,93		-	7,34		-

I₁₀=m₂(gt_ср10²-2h_ср)r/2h_ср=0.064кг/м²

I₁₅=0,124кг/м²

I₂₀=0,232кг/м²

I₂₅=0,356кг/м²

I_гр=(I₁₅-I₀)/4=0.0216кг/м²

I_гр,р=m_грR²=0.00432кг/м²

∆h_полн=0,0021м

∆r_полн=0,001м

∆t_1,полн=0,041с

∆t_2,полн=0,108с

∆I₁=0,0026кг/м²

∆I₂=0,0058кг/м²

∆I₀=(∆I₁+∆I₂)/2=0,0042кг/м²

5 Вывод

Таким образом, после проведённых измерений и построения графика, мы доказали, что между моментом инерции крестообразного маятника и радиусом удаления грузов от центра, существует параболическая зависимость(I=mR²).