Данные установки и таблица результатов измерений

Масса каждого груза на стержне m =, m = ; масса груза на нити m₁=, m₁ = ; радиус малого шкива маятника Обербека r= , r= ; ускорение свободного падения g=, g= .

Результаты измерений: y₁= , y₁= , y₂= , y₂= ; l ^/= , l ^/= ; l ^//=, l ^//= ; R= , R.

Таблица 9.1

№
	Грузы m сняты с крестовины	Грузы m находятся на крестовине; R= мм
1 2 3 4 5
Средн.

Обработка результатов измерений

1. По формуле h=y₁-y₂ рассчитать расстояние, пройденное грузом m₁.

2. По формуле R=(l ^/+l ^//)/4 рассчитать среднее расстояние центров масс грузов m от оси вращения.

3. Провести статистическую обработку результатов прямых измерений ₁ и ₂. Вычислить значение , ₁ и ₂.

4. По формуле (9.7) рассчитать экспериментальное значение момента инерции грузов I_эксп.

5. По формуле для моментов инерции точечных масс, находящихся на расстоянии R от оси вращения

(9.31)

рассчитать теоретическое значение момента инерции грузов.

6. Убедиться, что относительные погрешности измерения _m, _g, _r, и _h значительно меньше относительных погрешностей измерения ₁ и ₂. В этом случае формула для расчета погрешности I_эксп принимает вид

7. Погрешность определения R рассчитывается по формуле

8. Рассчитать погрешность измерения I_теор по формуле

I_теор=8mRR.

9. Записать результаты определения I_эксп и I_теор с учетом погрешности и с указанием на доверительные вероятности.

10. Проанализировать полученные результаты.

Контрольные вопросы и задания

1. Как рассчитать теоретический момент инерции маятника Обербека? Какие параметры установки нужно для этого знать?

2. Какая сила создает вращающийся момент, действующий на маятник? Запишите выражение для момента этой силы. Укажите направление вектора момента силы.

3. Напишите основное уравнение динамики вращательного движения. Охарактеризуйте физические величины, входящие в это уравнение.

4. Нить намотали на блок с другим радиусом. Какие параметры движения при этом изменятся? Аргументируйте ответ.

5. В установке изменили массу груза. Как изменятся при этом параметры движения?

6. В установке изменили положение грузов на стержнях. Как изменятся при этом параметры движения?

7. Можно ли воспользоваться законом сохранения механической энергии для описания движения системы? Аргументируйте ответ.

8. Напишите соотношение, связывающее угловое ускорение маятника Обербека и линейное ускорение груза. При каком условии это соотношение имеет место?

Лабораторная работа № 10 изучение плоского движения твердого тела с помощью маятника максвелла

Цель: Определение момента инерции маятника Максвелла; определение средней силы натяжения нитей в момент «рывка» (нижняя точка траектории).