Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Фізика ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ ЗАОЧ..doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
25.08.2019
Размер:
1.03 Mб
Скачать

4 Порядок виконання роботи

Перевірка залежності кутового прискорення від моменту сил за умови, що момент інерції маятника Обербека є постійною величиною

1 Значення мас тіл, які використовуються в лабораторній роботі, радіус шківа r вважаються відомими. Запишіть значення mA1, mA2, r до протоколу лабораторної роботи (тіло А складається з двох частин масою mA1 та mA2).

2 Встановіть тягарці, що знаходяться на спицях маятника, на однаковій відстані від осі обертання. Збалансуйте маятник за допомогою цих тягарців так, щоб він знаходився у стані байдужої рівноваги. Щоб впевнитись, що маятник збалансовано, простежте за процесом зупинки маятника. Якщо швидкість обертання буде зменшуватись до нуля монотонно, то це означає, що маятник є збалансованим.

3 Перевірте електричне з’єднання секундоміра з верхнім (позиція 6, рис. 4.1) та нижнім столиком-вимикачем 8. Увімкніть секундомір.

4 Підвісьте тіло А масою mA1 (без додаткового тягарця масою mA2) до нитки. Відрегулюйте довжину нитки за допомогою гвинта на тягарці А так, щоб цей тягарець вимикав секундомір, торкаючись нижнього столика-вимикача 8 (див. рис. 4.1) у момент повного розмотування нитки.

5 Підніміть тіло А до верхнього столика вимикача 6 (див. рис. 4.1). При цьому нитку потрібно навити на шків рівномірно. Зверніть увагу: навивати нитку на шків в усіх експериментах потрібно в одному і тому самому напрямку. Нитка повинна звисати з того боку шківа, щоб тіло А знаходилось над столиками-вимикачами 6, 8 (див. рис. 4.1). Визначте висоту тіла А H1 відносно нижнього столика-вимикача (на рис. 4.1 позначено H), а також похибку цього вимірювання ΔH1. Результат запишіть у таблицю 4.1.

Таблиця 4.1

H1=<H1>±ΔH1=

Номер

досл.

t1,с

h1, м

Δt1,с

Δh1

1

2

3

4

5

Сер.

M1zрез=<M1zрез>±ΔM1zрез=

ε1z=<ε1z>±Δε1z=

6 Установіть верхній столик-вимикач так, як це показано на рис. 4.1. Установіть на секундомірі нульові значення часу. Для цього натисніть на кнопку “Сброс”. Відпустіть тіло А (швидкість його в момент проходження верхнього столика-вимикача повинна дорівнювати нулю). Визначте час t1 його падіння з висоти H1, а також висоту його підйому h1 відносно нижнього столика-вимикача (див. рис. 4.1). В момент проходження верхнього столика відбувається вмикання секундоміра, в момент торкання нижнього столика-вимикача секундомір зупиняється. Дослід повторити п'ять разів, дані записати в таблицю 4.1.

7 Визначте середні значення <t1>, , а також похибки та , використовуючи відповідні формули для прямих вимірювань. Результати запишіть у таблицю 4.1.

8 Використовуючи формулу (4.3), визначте середнє значення кутового прискорення , а також її похибку

,

. (4.10)

Результат запишіть у таблицю 4.1.

9 Використовуючи формулу (4.7), визначте середнє значення результуючого моменту сил , а також його похибку

,

(4.11)

де g=9,81 м/с2, Δg=0,01 м/с2. Результат запишіть у таблицю 4.1.

10 З’єднайте з тілом А масою mA1 додатковий тягарець масою mA2. Відрегулюйте довжину нитки за допомогою гвинта на тягарці А так, щоб цей тягарець вимикав секундомір, торкаючись нижнього столика-вимикача 8 (див. рис. 4.1) в момент повного розмотування нитки.

11 У таблицю 4.2 запишіть такі дані: <H2>=<H1>, ΔH2=ΔH1. Висота підйому залишається такою самою, як і в попередніх експериментах.

12 Проведіть вимірювання часу падіння t2 та висоти підйому h2 аналогічно, як це робилося в пункті 6. Запишіть результати п’яти вимірів величини t2 та h2 у таблицю 4.2.

13 Визначте середні значення , , а також похибки та , використовуючи відповідні формули для прямих вимірювань. Результати запишіть у таблицю 4.2.

14 Визначте середнє значення кутового прискорення та її похибки, використовуючи співвідношення, що аналогічні до формул (4.10). Результат запишіть у таблицю 4.2.

15 Визначте середнє значення результуючого моменту сил та його похибки, використовуючи формули, що аналогічні до співвідношень (4.11). Результат запишіть у таблицю 4.2.

16 Визначте відношення кутових прискорень, а також похибку цього відношення

,

. (4.12)

Результат запишіть у вигляді

.

17 Визначте відношення результуючих моментів сил за формулою

,

а також відповідну похибку

. (4.13)

Результат запишіть у вигляді

.

Таблиця 4.2

H2=<H2>±ΔH2=

Номер

досл.

t2,с

h2, м

Δt2,с

Δh2

1

2

3

4

5

Сер.

M2zрез=<M2zрез>±ΔM2zрез=

ε2z=<ε2z>±Δε2z=

18 Порівняйте відношення з ( ). Зробіть висновок (чи виконується основне рівняння динаміки обертального руху).