- •I. Вычислим периоды колебаний маятника с кольцом Tк :
- •Вычислим периоды колебаний маятника без кольца Tд :
- •IV. Вычислим частоты колебаний для маятника без кольца:
- •Найдем времена затухания к и д для маятника с кольцом и без кольца:
- •Определим собственные частоты колебаний к0 и д0 для маятника с кольцом и без кольца.
- •Определим экспериментальное значение момента инерции диска маятника.
- •Найдем значение момента инерции для диска маятника, исходя из его размеров и плотности материала.
-
Найдем времена затухания к и д для маятника с кольцом и без кольца:
Формула для расчета: , где tз – время затухания, за которое амплитуда колебания уменьшается примерно в два раза.
С кольцом:
з.к.1==22,53 с
з.к.2==22,26 с
з.к.3==22,66 с
з.к.4==22,41 с
з.к.5==22,32 с
1) Вычисление среднего результата измерения
с
2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi.
2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно!
3) Вычисление СКО результата наблюдения
с
4) Проверка на промахи
P =95% N = 5 VPN =1,67
=> Следовательно, промахов нет!
5) СКО результата измерения:
с
6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода:
с
Приборная погрешность с
7) Вычислим полную погрешность:
с
8) Запишем результат статистической обработки с P=95%
=22,40,2 с P=95%
Без кольца:
з.к.1==17,72 с
з.к.2=17,5 с
з.к.3==17,53 с
з.к.4==17,85 с
з.к.5==17,63 с
1) Вычисление среднего результата измерения
с
2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi.
2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно!
3) Вычисление СКО результата наблюдения
с
4) Проверка на промахи
P =95% N = 5 VPN =1,67
=> Следовательно, промахов нет!
5) СКО результата измерения:
с
6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода:
с
Приборная погрешность с
7) Вычислим полную погрешность:
с
8) Запишем результат статистической обработки с P=95%
=17,650,19 с P=95%
-
Определим собственные частоты колебаний к0 и д0 для маятника с кольцом и без кольца.
Расчетная формула: 0=, где - коэффициент затухания колебаний маятника.
С кольцом:
к01== 4,794 Гц
к02== 4,772 Гц
к03== 4,75 Гц
к04== 4,761 Гц
к05== 4,74 Гц
1) Вычисление среднего результата измерения
Гц
2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi.
2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно!
3) Вычисление СКО результата наблюдения
Гц
4) Проверка на промахи
P =95% N = 5 VPN =1,67
=> Следовательно, промахов нет!
5) СКО результата измерения:
Гц
6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода:
Гц
7) Вычислим приборную погрешность
с
Приборная погрешность вычисляется по формуле:
Вычислим среднюю приборную погрешность:
Вычислим полную погрешность:
Гц
8) Запишем результат статистической обработки с P=95%
=4,760,06 Гц P=95%
Без кольца:
д0.1==6,631 Гц
д021==6,695 Гц
д0.3==6,745 Гц
д0.4==6,674 Гц
д0.5==6,638 Гц
1) Вычисление среднего результата измерения
Гц
2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi.
2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно!
3) Вычисление СКО результата наблюдения
Гц
4) Проверка на промахи
P =95% N = 5 VPN =1,67
=> Следовательно, промахов нет!
5) СКО результата измерения:
Гц
6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода:
Гц
Приборная погрешность с
7) Вычислим приборную погрешность
с
Приборная погрешность вычисляется по формуле:
Вычислим среднюю приборную погрешность:
Вычислим полную погрешность:
Гц
8) Запишем результат статистической обработки с P=95%
=6,680,13 Гц P=95%
VII. Рассчитаем значение момента инерции кольца по формуле: где - внешний диаметр кольца, M- масса кольца, - внутренний диаметр кольца.