лаба 1.25 (1018177)

Файл №1018177 лаба 1.25 (Лабораторная работа №1.25)лаба 1.25 (1018177)2017-07-08СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лабораторная работа 1.25

Лабораторная работа 1.25

Изучение законов вращательного движения

с помощью маятника Обербека

Выполнил: Р.Аксёнов

Группа: ВСС – 2 – 01

Лабораторная работа 1.25

Изучение законов вращательного движения с помощью маятника Обербека.

Цель работы: исследование законов вращательного движения на примере маятника Обербека.

Оборудование:

  1. Макет с маятником Обербека.

  2. Набор разновесов.

  3. Секундомер.

  4. Линейка.

Теоретическая часть.

Вращение твердого тела постоянной массы вокруг неподви­жной оси описывается основным уравнением динамики вращатель­ного движения. При постоянном значении момента инерции тела J относительно оси вращения это уравнение запишется в виде

M = J×β

где М - суммарный момент внешних сил, приложенных к телу, β - угловое ускорение.

И зучение динамики вращательного движения производится на установке, схематически изображенной на рис.1 и получив­шей название маятника Обербека.

Четыре спицы укреплены на горизонтально расположенноv цилиндре под пряным углом друг к другу. Вдоль спиц могут пе­ремещаться грузы одинаковой кассы т, закрепляемые с помощью винтов на любом расстоянии от оси вращения, что дает возможность изменять момент, инерции всей системы. При одинаковом расстоянии грузов от оси вращения, система нахо­дится в состоянии безразлич­ного равновесия. С цилиндром жестко соединен шкив, на кото­рый намотана нить. К свободному концу нити прикреплен груз массы m. Цилиндр и шкив наса­жены на общую ось, что позво­ляет всей системе вращаться вокруг горизонтальной оси.

При падении груза m вращающий момент силы натяжения нити равен: MТ = Т×R , где R - радиус шкива, Т - сила натяжения нити.

Величину Т можно определить из второго закона Ньютона, а с учётом, что поступательное движение груза m носит равноускоренный характер, найдем величину момента силы натяжения нити:

MТ = mR[g – (2h/t2)]

где h - высота падения груза, t - время его падения, m – масса груза.

К цилиндру при его вращении приложен со стороны оси момент силы трения:

Мтр = Fтр×r

где Fтр - средняя величина силы трения, r - радиус оси вращения.

Т
огда суммарный момент сил, приложенных к маятнику Обербека, согласно выражениям равен:

при этом учтено, что моменты сил Т и Fтр направлены в про­тивоположные стороны.

П
ри последовательном использовании в качестве грузов двух гирь массами m1 и m2 отношение суммарных моментов сил, которое обозначим через n, будет равно:

Здесь t1, и t2 - промежутки времени, за которые грузы мас­сами m1 и m2 проходят одно и то же расстояние h.

О
бычно в опытах ускорение а, с кото­рым движутся грузы, мало по сравнению с ускорением свободного падения g, т.е. выполняется неравенство a << g . Поэтому формулу можно упростить и привести к виду:

Угловая скорость вращения маятника β связана с линейным ускорением падающего тела а соотношением а = β×R откуда β = 2h/Rt2

Обозначим через n отношение угловых ускорений, с кото­рый происходит вращение маятника (рис.1) при использовании в качестве грузов гирь массами m1 и m2, Если грузы при паде­нии проходят одинаковые расстояния, то n = β1/ β2 = t22/ t12

Е
сли момент инерции системы, на которую последовательно действуют моменты сил M1 и M2 , остается неизменным, то угловые ускорения β1 и β2 относятся друг к другу так же, как моменты внешних сил, т.е. β1/ β2 = M1/M2

Следовательно, можно найти среднюю величину силы трения:

При подстановке рассчитанного значения Fтр в формулу, отношение моментов сил n1, должно совпадать в пределах погрешностей измерений с отношением угловых ускоре­ний n.

Результат опыта удовлетворителен, если выполняется неравенство: |n1 n| = Δ n1 +Δ n

Расчётная часть

h = 0,75 м

m1 = 0,152 кг

m2 = 0,202 кг

Dшкифа=0,034 м

r = 0,01 м

Изм.

Величина

1

2

3

4

5

Ср. зн.

Случ. погр.

Приборн. погрешн.

t1 , c

9,9

9,85

10,7

10,6

10,95

10,38

0,551

0,01

Δ t1 , c

0,58

0,53

0,32

0,22

0,57

0,444

t2 , c

9,75

9,3

9,05

9,25

8,7

9,21

12,357

Δ t2 , c

0,54

0,09

0,16

0,04

0,51

0,268

t1)2 , c2

0,336

0,28

0,102

0,048

0,324

t2)2 , c2

0,291

0,081

0,025

0,001

0,26

t 1 ср = (Σ t 1 i)/i = (9,9+9,85+10,7+10,6)/4 = 10,38 (с)

Δ t 11 = | t 11 t 11ср | = | 9,9 – 10,38 | = 0,58 (с)

n1 = t 2 ср2/ t 1 ср2 = (9,21)2/(10,38)2 = 0,787



Абсолютные погрешности измерений Δ n1 и Δ n2 :


Δ n2 = E×n2 = 0,143 × 0,751 = 0,107


Δ n1 = ЕF×n1 = 0,241×0,787 = 0,19

| n1 n2 | < Δ n1 +Δ n2

| 0,787 – 0,751 | < 0,143 + 0,241

ВЫВОД:

Неравенство выполняется, что подтверждает на практике выполнение основного уравнения динамики вращательного движения.

Средняя величина силы трения составляет 1,1 Ньютона.

3


Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
82,5 Kb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6508
Авторов
на СтудИзбе
302
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее