Задание 2. Определить значение момента инерции маховика, используя непосредственно уравнение (4)

Из уравнения (4)следует, что

(20)

Если проводить опыты при разных массах груза 5, то, различным массам груза будут соответствовать различные силы натяжения нити и, следовательно, моменты , а также различные угловые ускорения вращающейся системы. Как следует из (18) есть линейная функция углового ускоренияе. Поэтому, используя линейную аппроксимацию экспериментальной зависимости , по коэффициентам этой аппроксимации можно рассчитать значения момента инерции системы и момента силы трения.

Ход выполнения работы по заданию 2.

1.Закрепить на нити груз массой .

2.Провести, не менее трех измерений времени движения груза следуя порядку, изложенному в пунктах 1-5 задания 1.

3.Повторить действия, изложенные в пунктах 1 и 2 для двух других масс груза и Результаты измерений,и занести в таблицу 4.

Таблица 4

№ п/п	,кг	, кг	, кг
	,с	, с	, с
1
2
3
среднее

Обработка результатов измерений

По заданию 1.

1.По среднему значению диаметра шкива рассчитайте его радиус и внесите его значение в соответствующую графу табл. 2.

2.Используя данные, приведенные в табл.3, вычислите средние значения временивысот и .

3.С учетом средних значений величин и рассчитайте экспериментальное значение момента инерции маховика по формуле (16).

4.Используя формулы (7) и (8), рассчитайте ускорение поступательного движения груза и угловое ускорение вращающегося маховика.

5.Рассчитайте теоретическое значение момента инерции маховика, используя соотношение (17).

6.Проведите статистическую обработку результатов измерений времени движения грузаи радиуса шкива.

7. Рассчитайте абсолютные погрешности прямо измеренных величин, приведите абсолютные погрешности данных установки. Используя полученные значения погрешностей рассчитайте относительную погрешность экспериментального значения момента инерции маховика по формуле:

Тогда абсолютная погрешность определяется выражением:

8.Приняви и рассчитайте погрешность теоретического значения момента инерции маховика по формуле:

Окончательные результаты для экспериментального и теоретического значений запишите в стандартном виде

;

Проведите сравнение и сделайте выводы.

По заданию 2.

1.Для опытов с разными массами грузов рассчитайте средние значения времени движения грузов ,и.

2.Используя средние значения, по формуле рассчитайте значения угловых ускорений маховика.

3. Используя соотношение (6) рассчитайте силы натяжения нити и для каждого из опытов, а затем, по формуле , значения моментов сил натяжения нити и.

4.Результаты расчетов, выполненных в пунктах 1-3, занесите в таблицу 5.

5.По данным таблицы 5 постройте график зависимости .

6.Используя линейную аппроксимацию экспериментальной зависимости по коэффициентам этой аппроксимации, рассчитайте значения момента инерции маховика и моменты силы трения подшипниках вращающейся системы.

7.Сравните значения момента инерции маховика и момента силы трения с результатами расчета, полученными в соответствии с заданием 1.

Таблица 5