lab_9

Министерство образования и науки РФ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физико-технический институт

^{наименование института}

Квантовой физики и нанотехнологий

^{наименование кафедры}

Отчет по лабораторной работе № 1.9

По дисциплине: физика (механика)

Изучение прецессии гироскопа

Выполнил:

Студент группы РДб-12-1,

Полетаев Василий Васильевич

Приняла: Доцент кафедры

квантовой физики и нанотехнологий,

Днепровская Лариса Васильевна

Иркутск, 2012 г.

Цель работы: Изучение понятий внешних сил, момента импульса, момента инерции, закона динамики вращательного движения твердого тела.

Задачи работы: экспериментальное исследование закономерностей гироскопического эффекта, опытное определение полного момента инерции гироскопа.

Приборы и принадлежности: гироскоп ФМ-18, электронный блок, штангенциркуль.

Задача 1. Определение скорости прецессии гироскопа и изменение угловой скорости вращения маховика гироскопа.

Таблица 1. Сводная таблица результатов измерений скорости прецессии гироскопа, измерений угловой скорости вращения маховика и других величин нужных для обработки результатов.

№ п.п.	, мм	, мм	, с	, мм	, с	, с-1	, с-1
1	35	25	4,7	45	2,61	0,334	0,602	74,841	74,809
2	40	30	4	50	2,4	0,393	0,654	76,433	76,433
3	45	35	3,4	55	2,15	0,462	0,730	75,796	75,318
4	50	40	2,8	60	1,85	0,561	0,849	71,338	70,701
5	55	45	2,6	65	1	0,604	1,570	74,522	41,401

• Скорость прецессии

Убедитесь в справедливости соотношения .

Задача 2. Определение зависимости скорости прецессии гироскопа от угловой скорости вращения маховика гироскопа и момента сил, приложенного к горизонтальной оси гироскопа.

Таблица 2. Сводная таблица измерений угловой скорости, времени и угла поворота.

№ п.п.	55	, Гц	, с
1	∆l = l - l'	20	1,1	1,427
2		25	1,4	1,121
3		30	1,5	1,047
4		35	1,8	0,872
5		40	2,1	0,748
6		45	2,2	0,714
7		50	2,7	0,581

Таблица 3. Сводная таблица измерений угловой скорости, времени и угла поворота.

№ п.п.	, мм	, Гц	, мм	, с
1	65	40	65	1	1,570
2			60	1,6	0,981
3			55	1,8	0,872
4			50	2,2	0,714
5			45	2,7	0,581
6			40	3,1	0,506
7			35	3,5	0,449
8			30	4	0,393
9			30	1	1,570

Контрольные вопросы

1. Как определяются направления векторов: углового перемещения, угловой скорости, углового ускорения?

2. Запишите выражения для момента импульса относительно точки и относительно неподвижной оси.

3. Сформулируйте 2-ой закон динамики для вращательного движения.

4. Запишите выражение момента сил относительно точки.

5. Сформулируйте закон сохранения момента импульса.

6. Что называется гироскопом?

7. Куда направлен вектор момента импульса гироскопа?

8. Каково направление вектора момента сил гироскопа? С каким вектором совпадает направление момента сил?

9. Запишите условие равновесия системы.

10. Какое движение называется прецессией? Чему равна угловая скорость прецессии?