Fizicalevaki / 1 sem (1) / Laboratornaya_9

Цель работы:

1. Изучение характера движения маятника Максвелла.

2. Определение момента инерции маятника Максвелла.

Приборы и принадлежности:

1. Установка для исследования движения маятника Максвелла

2. Секундомер

3. Весы с разновесами

4. Масштабная линейка

l₁, м

l₂, м

l₃, м

r, м

R, м

I, 10^-3 кг м²

ΔI, 10^-5 кг м²

ε, %

0,07

0,015

0,07

0,004

0,034

0,246

2,100

9

№

Масса маятника

Радиус стержней

Высота

Время движения

m, кг

r, м

S, м

t, с

1

0,5

0,004

0,187

0,91

2

0,81

3

0,96

4

0,88

5

0,89

Ср

0,89

№

I = m r² (

gt²

-1)

ΔI_i, 10^-6 кг м²

ΔI_i² , 10^-11 (кг м²)²

ΔS, 10^-6

ΔI, 10^-5 кг м²

ε, %

2S

I, 10^-3 кг м²

1

0,165

7,554

5,706

9,010

2,504

16

2

0,129

0,285

0,814

3

0,185

0,271

0,738

4

0,154

3,714

1,379

5

0,158

0

0

Ср

0,158

I =

πρ

(l₁r⁴ + l₃r⁴ + l₂R⁴)

=

3.14*7800

(0.07*0.004⁴ + 0.07*0.004⁴ + 0.015*0.034⁴) =

2

2

0.246*10^-3 кг м²

2)

I₁ =

0.5*0.004²*(

9.81*0.91²

- 1) =

0.165*10^-3 кг м²

2*0.187

I₂ =

0.5*0.004²*(

9.81*0.81²

- 1) =

0.129*10^-3 кг м²

2*0.187

I₃ =

0.5*0.004²*(

9.81*0.96²

- 1) =

0.185*10^-3 кг м²

2*0.187

I₄ =

0.5*0.004²*(

9.81*0.88²

- 1) =

0.154*10^-3 кг м²

2*0.187

I₅ =

0.5*0.004²*(

9.81*0.89²

- 1) =

0.158*10^-3 кг м²

2*0.187

Погрешности:

1)

ΔI = (l₁*(4*r³*Δr)+r*Δl₁)+(l₃*(4*r³*Δr)+r*Δl₃)+(l₂*(4*R³*ΔR)+R*Δl₂) =

= (0.07*(4*0.004³*0.5*10^-3) + 0.004*0.5*10^-3) + (0.07*(4*0.004³*0.5*10^-3) +

+ 0.004*0.5*10^-3) + (0.015*(4*0.0034³*0.5*10^-3) + 0.015*0.5*10^-3) = 2.100*10^-5 кг м²

ε =

ΔI

*100% = 9%

I_ср

2)

ΔS = √

∑ ΔI_i²

= 9.01*10^-6

5*4

ΔI = t_α(n)* ΔS = 2.78*9.01*10^-6 = 2,504*10^-5 кг м²

ε =

ΔI

*100% = 16%

I_ср

Вывод:

При проведении лабораторной работы был изучен характер движения маятника максвелла, а также определен момент инерции данного маятника, который составил:

1. I_ср ± ΔI = 0,158*10^-3 ± 2,504*10^-5 кг м²

ε = 16%

2. I_ср ± ΔI = 0,246*10^-3 ± 2,1*10^-5 кг м²

ε = 9%