- •Пенза 2003 удк 531.23
- •Теоретическое введение
- •Описание лабораторной установки
- •Методика эксперимента
- •Задание 1. Определение расчетного значения момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
- •Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
- •Задание 2. Экспериментальное определение момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
- •Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Задание 1. Определение расчетного значения момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
Установить все четыре груза массой
на одинаковом раcстоянии
от оси вращения (на концах стержней).Измерить длину стержня
.Измерить длину цилиндрического груза
.Вычислить по формуле (14) расстояние
от центра груза до оси вращения.По формуле (16) рассчитать момент инерции маятника Обербека
.Измерить диаметры малого
и большого
барабанов и подсчитать их радиусы
и
.
Результаты измерений и расчетов внести
в табл. 1.
Таблица 1
|
м |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
кг |
кг |
кгм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе:
Снять с экрана монитора данные о массе груза
,
массе и длине стержня
и
,
а также длине цилиндрического груза
.Выполнить пп. 4 и 5 «Порядка выполнения задания 1 на лабораторной установке».
Снять с экрана монитора данные о диаметрах малого
и большого
барабанов и вычислить их радиусы
и
.
Снятые данные и результаты расчетов
внести в табл. 1.
Задание 2. Экспериментальное определение момента инерции Порядок выполнения задания на лабораторной установке:
Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, гирю массой
.Вращая вал маятника Обербека, намотать шнур на большой барабан, поднять гирю на высоту
.Линейкой измерить высоту подъема гири
от пола. Значения величин
и
,
а также радиуса барабана
внести в табл. 2а.Освободить систему и одновременно включить секундомер. Когда гиря коснется пола, секундомер выключить. Затормозить маятник.
Опыт (пп. 2 и 3) повторить не менее трех раз, устанавливая гирю на одну и ту же высоту. Данные о времени падения гири
внести в табл. 2а.Снять первую гирю. Подвесить к шнуру, перекинутому через ролик, вторую гирю. Повторить пп. 2-4.
Намотать шнур на малый барабан, подвесить к шнуру первую гирю. Повторить пп. 2-5.
Рассчитать для каждой серии опытов среднее значение времени падения
.По формулам (23) и (25) вычислить для каждой серии опытов значения вращающего момента и углового ускорения. Данные расчетов внести в табл. 2а.
По формулам (29) рассчитать значения вспомогательных величин
и внести их в табл. 2б.По формуле (30) вычислить экспериментальное значение момента инерции маятника
и сравнить эту величину с расчетным
значением
,
воспользовавшись выражением
. (32)
По формуле (31) вычислить значение тормозящего момента
.
Данные всех расчетов внести в табл.
2б.Построить на миллиметровке график зависимости вращающего момента от углового ускорения. Для этого провести координатные оси
(ось абсцисс) и
(ось ординат), по данным табл. 2ананести точки с координатами
и по данным табл. 2б провести прямую,
описываемую уравнением (26).
Таблица 2а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
| |||||||
|
42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
| |||||||
|
33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
| |||||||
|
44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
|
Таблица 2б
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
