Обработка результатов вычислений.
1. Вычислил - момент инерции подшипника, - момент инерции первой гайки, - момент инерции второй гайки, - общий момент инерции системы.
2. Вычислил положении С – центра тяжести колеблющейся системы, ω0 –собственную частоту колебаний стержня.
3. Графики.
4. Рассчитал момент сил трения.
,г |
,г |
,г |
,г |
dп,мм |
rп,мм |
dг,мм |
rг,мм |
16 |
6 |
0,5 |
0,5 |
13 |
7,5 |
7,5 |
3,75 |
lс,мм |
hг,мм |
hп,мм |
dс,мм |
|
|
|
|
90 |
3 |
30 |
3,5 |
|
|
|
|
- подшипника,
-масса стержня,
- масса 1 –й гайки,
- масса 2 –й гайки,
dп – диаметр подшипника,
dг –диаметр гайки,
rг – радиус гаек,
lc – длина стержня,
hг – ширина гайки,
hп –ширина подшипник.
Наклонный маятник
Таблица 1. Результаты эксперимента, где α[град] – угол стойки относительно вертикали, φ[град] – угол наклона колеблющегося стержня, Ne – количество полных колебаний, t[с] – время уменьшения угла отклонения колеблющегося стержня в 2 раза, β [ ]– коэффициент затухания колебаний, Q – добротность, T[с] – период колебания стержня за время t, ω – частота колебаний стержня, ω0 –собственная частота колебаний стержня, a – логарифмический декремент затухания, Mтр [н·м] – момент трения.
α,град |
φ,град |
Ne |
t, с |
T, с |
ω, |
A,м |
ω 0, |
Q |
0 |
20 |
4 |
2,2 |
0,55 |
11,418 |
0,693 |
11,423 |
36,248 |
0 |
30 |
5 |
2,7 |
0,54 |
11,63 |
0,693 |
11,632 |
45,428 |
0 |
40 |
6 |
3,1 |
0,517 |
12,155 |
0,693 |
12,157 |
54,506 |
30 |
20 |
4 |
2,1 |
0,525 |
11,962 |
0,693 |
11,966 |
36,248 |
30 |
30 |
4 |
2,4 |
0,6 |
10,467 |
0,693 |
10,471 |
36,343 |
30 |
40 |
5 |
2,8 |
0,56 |
11,214 |
0,693 |
11,217 |
45,402 |
45 |
20 |
3 |
1,94 |
0,647 |
9,7113 |
0,693 |
9,7179 |
27,203 |
45 |
30 |
4 |
2,51 |
0,628 |
10,008 |
0,693 |
10,012 |
36,261 |
45 |
40 |
5 |
2,93 |
0,586 |
10,717 |
0,693 |
10,719 |
45,41 |
60 |
20 |
2 |
1,4 |
0,7 |
8,9714 |
0,693 |
8,9851 |
18,124 |
60 |
30 |
2 |
1,3 |
0,65 |
9,6615 |
0,693 |
9,6762 |
18,127 |
60 |
40 |
3 |
2 |
0,667 |
9,42 |
0,693 |
9,4264 |
27,225 |
Продолжение таблицы 1.
β, |
Mтр,н·м |
0,315 |
9,173682 |
0,256 |
11,18316 |
0,223 |
12,98877 |
0,33 |
9,610524 |
0,288 |
12,58105 |
0,247 |
14,38666 |
0,357 |
10,39684 |
0,276 |
12,05684 |
0,236 |
13,74596 |
0,495 |
14,41579 |
0,533 |
23,28368 |
0,346 |
20,15298 |
-
,
,
,
1,268
8,299
4397,6
68400
72807
α
α – угол стойки относительно вертикали;
φ – угол наклона колеблющегося стержня;
Ne – количество полных колебаний;
t – время уменьшения угла отклонения колеблющегося стержня в 2 раза;
β – коэффициент затухания колебаний;
Q – добротность;
T – период колебания стержня за время t;
ω – частота колебаний стержня;
ω0 –собственная частота колебаний стержня;
a – логарифмический декремент затухания,
Mтр – момент трения.