- •1. Основные теоретические положения
- •В случае неравномерного вращательного движения, выражение (1) дает среднее значение угловой скорости за промежуток времени t.
- •2. Схема лабораторной установки
- •3. Вывод рабочей формулы
- •4. Порядок проведения работы
- •4.1. Определение момента инерции маятника
- •4.2. Определение зависимости от m при постоянном I
- •5. Обработка экспериментальных данных
- •5.1. Определение момента инерции маятника
- •5.2. Определение зависимости от м при постоянном I
- •5.3. Определение зависимости от I при постоянном м
- •4.3. Определение зависимости от I при постоянном м
- •Полученные результаты занести в табл. 5.
- •5.4. Определение погрешностей работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Правила по технике безопасности
4.3. Определение зависимости от I при постоянном м
Расположить грузики на спицах маятника на расстоянии R1 = 0,13 м от оси вращения, т.е. установить грузики напротив 12-ой риски от оси вращения.
При неизменном M, т.е. для одного груза m1 = 0,05 кг на шкиве с радиусом r1, из трех опытов измерить время падения t1, t2, t3 груза с неизменной высоты h.
Оставить тот же груз m1 на том же шкиве, т.е. М не изменять, но изменить I, устанавив грузики на расстоянии R2 = 0,10 м, напротив 9-ой риски. Повторить опыты при R2, не меняя высоту падения груза h.
Затем расположить грузики на расстоянии R3 = 0,07 м, т.е. напротив 6-ой риски и провести аналогичные измерения.
Полученные результаты занести в табл. 5.
Таблица 5
№ |
R, м |
r1, м |
h, м |
<t>, с |
, 1с2 |
I, кгм2 |
m1, кг |
Iо, кгм2 |
Mэ,Нм |
1 |
0,13 |
0,07 |
|
|
|
|
0,05 |
|
|
2 |
0,10 |
|
|
|
|
||||
3 |
0,07 |
|
|
|
|
5. Обработка экспериментальных данных
5.1. Определение момента инерции маятника
Определить
по результатам трёх опытов по формуле
среднее время падения
груза с высоты h1,
измеренной по вертикальной шкале.
Вычислить по рабочей формуле момент инерции маятника I1 для груза массой m1.
Повторить вычисления для грузов массами m2 и m3 на шкиве радиусом r1.
Находим среднее значение момента инерции маятника Iср для данного расположения грузиков на спицах.
Аналогичные вычисления повторить для шкива радиусом r2 последовательно с грузами m1, m2, m3.
Данные занести в табл. 1 и табл. 2.
5.2. Определение зависимости от м при постоянном I
Определить среднее значение ускорения по формуле
,
где аi = 2hi/ti2.
Рассчитать 1 и М1 для груза массой m1 на шкиве радиусом r1 по формулам 1 = <a1>/r; М1 = m1(g – a)r - rmg.
Повторить вычисления для грузов массами m2 и m3 на шкиве радиусом r1. Вычислить и проверить постоянство отношения I = M/.
Далее повторить вычисления для шкива с радиусом r2.
Полученные результаты занести в табл. 3 и табл. 4.
Построить график = f(M).
5.3. Определение зависимости от I при постоянном м
По результатам трёх опытов определить среднее время падения <t1> груза с высоты h для R1. Далее найти <t2> и <t3> для R2 и R3.
Рассчитать 1 и I1: 1 = 2h1/(<t1>2r1); I1 = Iо + 4mR12, где Iо - постоянная величина, рассчитанная в первой части работы.
Вычислить момент сил М1 = I11.
Далее вычислить 2 и 3, I2 и I3, М2 и М3.
Проверить постоянство произведения Мэ = Iэ, полученного экспериментальным путём.
Результаты расчётов занести в табл. 5.
Построить график зависимости = f(I).
