4. Порядок измерений
4.1. Внести данные о лабораторной установке в табл. 1.
Таблица 1
|
Прибор |
Предел измерений |
Цена деления |
Приборная погрешность |
|
Счетчик-секундомер |
|
|
|
Записать значения массы груза, радиуса шкива mm, rr.
4.2. Закрепить цилиндры маятника на максимальном расстоянии от оси вращения, записать значение 2L1 в табл. 2.
4.3. Включить в сеть счетчик-секундомер и нажать клавишу “СЕТЬ” на его передней панели.
Включить в сеть ~ 220 В питание обмотки электромагнита 5. Переводом выключателя в положение “ВКЛ” включить электромагнит.
4.4. Осторожным вращением вручную маховика намотать нить на шкив большего радиуса, поднимая при этом груз до уровня сердечника, пока шарик не притянется к нему.
4.5. Нажатием клавиши “CТОП” на передней панели остановить счетчик-секундомер. Нажатием клавиши “СБРОС” установить на индикаторном табло 000 (нули).
4.6. Переводом выключателя в положение “ВЫКЛ” выключить электромагнит – груз начинает опускаться. Когда груз пересекает луч первого (верхнего) фотодатчика, счетчик-секундомер включается; когда груз пересекает луч второго (нижнего) фотодатчика, счетчик-секундомер выключается.
Значение времени движения груза t1, зафиксированное на цифровом табло, занести в левую половину табл.2.
4.7. Операции пунктов 4.4-4.6 повторить еще 4 раза, записав в табл.2 значения времени t1.
4.8. Закрепить цилиндры маятника на минимальном расстоянии от оси вращения, записав значение 2L2 в табл. 2.
Повторить операции пунктов 4.4-4.7, записав в правую половину табл.2 значения 5 измерений времени движения груза t2.
Таблица 2
|
|
|
|
|||||
|
№ п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
)м
)м
5. Обработка результатов измерений
5.1.
Определить средние значения времени
и
для расстояний 2L1
и 2L2
, полученные данные занести в табл.2.
5.2. Используя данные табл. 2 и формулу (9), рассчитать средние значения момента инерции маятника с грузами для расстояний 2L1, 2L2
=
;
=
.
5.3.
Рассчитать абсолютные погрешности в
измерении времени
,
их квадраты
и средние квадратичные погрешности
=
,
=
.
5.4.
Определить абсолютные случайные
погрешности измерений времени для t1
и t2,
с учетом коэффициента Стьюдента (n)
при коэффициенте надежности
и числе измерений n=5.
Коэффициент Стьюдента взять из таблицы,
вывешенной в лаборатории.
=
;
=
.
Абсолютная ошибка в определении времени находится как сумма случайной и приборной погрешностей
=
;
=
.
5.5. Рассчитать относительные погрешности в определении моментов инерции по формулам
=
,
=
,
подставляя в нее приборные погрешности для величин m и r.
5.6.
По полученным значениям
и
определить величины абсолютных ошибок
и
в измерении моментов инерции
=
,
=
.
Округлить
и
до одной значащей цифры, а значения
1
и
2
до разряда погрешности.
5.7. Записать результаты в виде
=
кгм2,
=
кгм2.
5.8.
Сравнить значения
и
и обосновать их различие.