Порядок выполнения работы

1. Подготовим таблицы для результатов измерений

Таблица 1

, м	, м		, м	, м

Таблица 2

N	m	m, кг	t1, c	t2, c	t3, c	t4, c	t5, c	tср, c	t, c	t
1	m1	0,1
2	m2	0,2
3	m3	0,3
4	m4	0,4

Таблица 3

N	m	a, м/с2	M, Нм	M	M, Нм	, рад/с2		, рад/с2
1	m1
2	m2
3	m3
4	m4

2. Установим все четыре груза Е (рис.1) в крайнем, дальнем от оси вращения положении и закрепим их винтами.

3. Измерив диаметр и определив радиус шкива , занесем его в табл. 1.

4. Намотаем нить на шкив и к свободному концу нити подвесим груз m. Измерим расстояние от верхнего положения груза m по пола. (Для проведения измерений и расчетов удобно, чтобы груз m в каждом опыте проходил одно и то же расстояние h от верхнего, выбираемого нами уровня, до нижнего уровня - пола.)

5. Рассчитаем абсолютную и относительную погрешности определения радиуса шкива r и высоты h. Абсолютные погрешности и принимаем равными половине цены наименьшего деления измерительного инструмента (штангенциркуля и линейки соответственно), относительную погрешности определяем по формулам: , .

6. Используя последовательно грузы m = m₁ , m₂ , m₃, m₄ , определим время их прохождения пути h. Время движения груза m измерим с помощью секундомера, причем для уменьшения погрешности измерения времени для каждого груза m = m₁ , m₂ , m₃, m₄ проведем по пять опытов и измерений t₁ , t₂ , t₃, t₄, t₅. Для каждого груза найдем среднее значение времени движения, как среднее арифметическое значение пяти последовательных измерений: .

Абсолютная погрешность измерения времени в каждом опыте (m = m₁ , m₂ , m₃, m₄ ): (n=5).

Относительная погрешность измерения времени:

для каждого из четырех опытов (m = m₁ , m₂ , m₃, m₄ ).

7. По найденным значениям t_ср1 , t_ср2 , t_ср3, t_ср4 для каждого груза m₁, m₂, m₃, m₄ вычислим соответствующие значения а₁, а₂, а₃, а₄, используя формулу .

8. По полученным значениям а₁, а₂, а₃, а₄ рассчитаем соответствующие значения момента силы ( ): М₁, М₂, М₃, М₄ и углового ускорения ( ): ₁, ₂, ₃, ₄ . Таким образом, экспериментально получены координаты точек: (М₁, ₁), (М₂, ₂ ), (М₃, ₃ ), (М₄, ₄).

9. Оценим погрешности экспериментального определения моментов сил М₁, М₂, М₃, М₄ и углового ускорения ₁, ₂, ₃, ₄. Поскольку определение величин моментов сил М и величин углового ускорения  следует из косвенных измерений, то зависимости относительной погрешности М и  от относительных погрешностей r, h, t:

, , где .

Вычислив относительные погрешности М₁, М₂, М₃, М₄ и ₁, ₂, ₃, ₄, получим абсолютные погрешности измерения моментов сил М и углового ускорения  соответственно М₁, М₂, М₃, М₄ и ₁, ₂, ₃, ₄, используя формулы: и .

10. По точкам (М₁, ₁), (М₂, ₂), (М₃, ₃ ), (М₄, ₄) с учетом погрешностей построим и проанализируем график зависимости .

Рис. 2. График экспериментальной зависимости