Физика 3 семестр / Лабораторные / 1298567479_04 / ЛР04_Титульный_лист
.docМОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНТСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
Кафедра Общей Физики и Ядерного Синтеза
Лаборатория Механики и Молекулярной Физики
Лабораторная работа №4
Изучение динамики вращательного движения
на крестообразном маятнике (маятник Обербека)
Группа: ТФ-02-04
Студент: Семёнов А.В.
Преподаватель: Малаховский С.А.
К работе допущен: ________________________
Работу выполнил: ________________________
Дата выполнения работы: __________________
Работу сдал: _____________________________
Москва 2005
Цель работы: проверка основного закона динамики вращательного движения твердых тел. Определение момента инерции маятника и момента сил трения.
Принципиальная схема установки
Математический маятник – массивный шарик, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, длинна которой значительно больше его диаметра. Такой маятник совершает свободные колебания при отклонении из положения равновесия на малый угол (5 - 6°). В ходе эксперимента измеряется время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний.
4. Из уравнения прямой определим значения момента инерции маятника и момента силы трения :
, (1)
,
,
Следовательно, .
Момент силы натяжения нити , (2)
Анализируя уравнения линейной зависимости (1) и (2) сделаем вывод: момент инерции маятника , а момент силы трения . Тогда,
, ,
, ,
5. Рассчитаем теоретическое значение момента инерции маятника по формуле:
,
подставив известные нам значения, получим, что .
Рассчитаем относительную погрешность косвенного измерения: , где
, , , .
Рассчитаем абсолютную погрешность косвенного измерения: .
И тогда получим окончательный результат определения момента инерции маятника:
.
Спецификация измерительных приборов
Наименование прибора |
Предел измерения |
Цена деления |
Инструментальная погрешность |
Секундомер |
60 с |
0.2 с |
0.2 с |
Длинна нити подвеса маятника (до центра масс шара) ; .
Измерение времени 10 колебаний маятника
№ |
|||
1 |
10.546 |
0.042 |
0.001764 |
2 |
10.476 |
0.028 |
0.000784 |
3 |
10.522 |
0.018 |
0.000324 |
4 |
10.473 |
0.031 |
0.000961 |
5 |
10.505 |
0.001 |
0.000001 |
среднее |
10.504 |
|
|
Обработка результатов измерений
1. Абсолютная погрешность средств измерения (приборная погрешность) времени колебаний маятника:
.
2. Случайная погрешность измерения времени колебания маятника:
.
3. Результирующая погрешность измерения времени колебаний маятника:
.
4. Результат прямого измерения:
.
5. Экспериментальное значение ускорения свободного падения:
6. Относительная погрешность косвенного измерения:
,
,
, ,
7. Абсолютная погрешность косвенного измерения:
8. Окончательный результат определения ускорения свободного падения:
.