- •Оглавление
- •Введение
- •Порядок проведения лабораторного практикума
- •Содержание отчёта
- •Образец титульного листа отчёта о работе
- •Пример готового отчёта
- •7.Расчёт погрешностей:
- •Вычисление погрешностей результатов измерений
- •Графическое представление результатов измерений
- •Нахождение погрешностей при графическом представлении результатов измерений
- •Правила приближённых вычислений и записи результатов измерений
- •Лабораторная работа №1 определение плотности твёрдого тела цилиндрической формы
- •Порядок выполнения работы
- •Описание метода гидростатического взвешивания
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №3 определение ускорения свободного паденияпри помощи оборотного маятника
- •Порядок выполнения работы
- •Задание
- •Лабораторная работа №4 изучение законов вращательного движения при помощи маятника обербека
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 определение момента инерции тел методом крутильных колебаний
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6
- •Окончательно, формула для расчета радиуса кривизны вогнутой поверхности будет иметь вид:
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №7 определение коэффициента восстановления
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №8 определение продолжительности и средней силы удара
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 9 определение коэффициента трения качения методом наклонного маятника
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 10 определение модуля юнга металла методом одноосного растяжения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №11
- •Описание установки и порядка проведения эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №12-а определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрывания кольца
- •Описание установки и методики измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №12-б
- •Описание установки
- •Описание методики измерний и экспериментальной установки
- •Порядок проведения работы
- •Определение коэффициента теплопроводности металла
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
Порядок выполнения работы
1. Измерьте диаметр D одного диска и, пользуясь приводимой в работе массой m диска, по формуле (3) определите его момент инерции J1. Все эталонные диски с хорошим приближением можно считать идентичными, следовательно, имеющими одинаковые моменты инерции.
Результаты вычисления J1 занесите в таблицу 1.
2. Последовательно подвешивая на нити эталонные диски (добавляя количество дисков от n=1 до 5), измерьте tn - время jn=10 крутильных колебаний для каждого случая. Счёт начинайте со второго колебания. Результаты занесите в таблицу 2.
Для возбуждения крутильных колебаний следует повернуть подвешенное тело на некоторый угол 90о. Во всех измерениях угол поворота старайтесь по возможности выдерживать одинаковым. Для придания жёсткости диски следует плотно прижимать друг к другу, навинчивая их на винт.
3. Для каждого случая вычислите момент инерции Jn системы из n дисков и период крутильных колебаний системы Tn.
Момент инерции системы n соосных идентичных дисков равен сумме моментов инерции каждого из этих дисков:
(11)
Период крутильных колебаний Tn системы из n дисков определяется по формуле:
(12)
Вычисленные значения параметров Jn и Tn также занесите в таблицу 2.
4. По данным таблицы 2 постройте график зависимости Тn2 от Jn. Такой график называется градуировочным графиком. Образец графика приведён на рис.3. Определите угловой коэффициент k полученной прямолинейной зависимости и по формуле (10) вычислите модуль кручения материала подвеса.
5. Снимите с винта все диски и замените их на исследуемое тело, укрепив его на подвесе снизу одним из дисков. Измерьте время txд десяти колебаний системы тело-диск и вычислите период Тхд крутильных колебаний системы, состоящей из исследуемого тела и одного эталонного диска. Все данные занесите в таблицу 3. По формуле (9) определите момент инерции системы Jхд. Зная момент инерции диска J1, вычислите момент инерции исследуемого тела:
Jx = Jxд – J1 (13)
6. Градуировочный график зависимостиТ2 от J позволяет по измеренной величине периода крутильных колебаний найти момент инерции колеблющегося тела. Пример использования градуировочного графика приведён на рис.4.
Зная Тхд системы, состоящей из исследуемого тела и одного диска (таблица 3), по градуировочному графику определите величину Jxд и по формуле (13) найдите момент инерции Jx тела. Сравните моменты инерции тела, полученные двумя способами.
Найдите графическим способом (см. рис.4) погрешность измерения момента инерции исследуемого тела Jx, считая, что погрешность измерения момента инерции J1 незначительна, и её можно не принимать во внимание.
7. Запишите окончательный результат измерения момента инерции тела Jx с учетом графического способа нахождения погрешностей измерений Jx.
ТАБЛИЦА 1
-
m,
кг
D,
м
J1,
кг·м2
ТАБЛИЦА 2
-
n
Jn,
кг·м2
jn
tn,
с
Tn,
с
Tn2,
с2
1
2
3
4
5
ТАБЛИЦА 3
-
,
Н·м/рад
jxд
txд,
c
Тхд,
c
Jхд
кг·м2
Jx
кг·м2