Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физика, Механика2002 ЛБ.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
908.8 Кб
Скачать

5.4 Прилади та обладнання

Для виконання лабораторної роботи необхідні:

  • прилад з диском для створення крутильних коливань;

  • набір досліджуваних тіл;

  • секундомір.

5.5 Послідовність виконання роботи

5.5.1.Перед виконанням дослідів необхідно відюстувати установку, так щоб вісь обертання диска була вертикальною. Вимірювання можна проводити тільки після встановлення стабільної амплітуди коливань (через 20-30с після вмикання установки).

5.5.2.Визначити період коливаньТдненавантаженого диска. Для цього провести не менше п’яти вимірювань часуtд дляn = 20-30 повних коливань, і визначитиТдза формулою

, (5.20)

де - середній час дляnколивань.

Оцінити похибку вимірювання часу tд. Результати внести в табл. 5.1.

Таблиця 5.1

№ вимірю- вань

tд

tд с р

Tд

Tд

tет

tет с р

Tет

Jет

Jд

δJд

ΔJд

к

с

с

с

с

с

с

с

кг м2

кг м2

%

кг м2

1

2

3

4

5

5.5.3.Записати параметри еталонного тіла (є на робочому місці) і обчислити за відповідною формулою (5.6) - (5.8) момент інерції еталонного тіла. Результат занести в табл. 5.1.

5.5.4.Визначити період коливаньТетдиска з розміщеним в його центрі еталонним тілом. З цією метою повторити всі дії за п.5.5.2. Усі результати вимірювань і розрахунків занести в табл.5.1.

5.5.5.За формулою (5.16) визначити момент інерції ненавантаженого дискаJд. Використовуючи винайдені похибки у визначенні періодів коливаньТдтаТет, обчислити відносну та абсолютну похибкиJдтаJдвідповідно. Результати занести в табл. 5.1.

5.5.6.Встановити на диск два однакових досліджуваних тіла симетрично на рівних відстаняхl від осі обертання. Для усіх варіантів установки тіл визначити часtдляn = 20-30 повних коливань диска. Виміряти діаметрDтіл. Усі результати занести в табл.5.2

Таблиця 5.2

досліду

n

lі

t

tср

Ti

l2

D

Ji

м

с

с

c

м2

м

кгм2

1

2

3

4

5

5.5.7. За формулами (5.19), (5.20) розрахувати J і Т, а також обчислити квадрати відповідних відстанейl 2 встановлених на диску тіл від осі обертання. Результати внести в табл. 5.2.

5.5.8.На міліметровому папері побудувати графік залежності моменту інерції досліджуваного тілаJвід квадрату відстаніl 2. При побудові графіка початок координатних осей повинен збігатися з нулем, тобтоl 2 = 0 таJ = 0, як вказано на рис. 5.2

Оскільки момент інерції розташованих на диску тіл визначається за теоремою Штейнера, формулою (5.9) - типуy=a+bx,графік 5.2 являє собою пряму лінію, проведену у середньому близько до всіх експериментальних точок. З формули (5.9) випливає, що маса досліджуваного тіла відіграє роль коефіцієнтаb при аргументіl 2і може буде визначена для будь-яких двох точокАіВна прямій (див. рис.5.2) за формулою (5.21)

. (5.21)

Відповідно до (5.9) пряма графіка відсікає на осі ординат відрізок, (рис.5.2) який дорівнює моментові інерціїJ0 тіла, відносно осі що проходить через його центр інерції. Проводячи через найбільш віддалені експериментальні точки пунктирні лінії, паралельні прямій

Рис.5.2

АВ, визначити похибку вимірювання моменту інерціїJ досліджуваного тіла.