3 Порядок выполнения и требования к оформлению результатов
Перед занятием необходимо законспектировать следующий теоретический материал:
- для неинженерных специальностей: /1/ С.71-79;
- для инженерных специальностей: /2/ С.34-41; /3/ С.131-144, 151-161.
Занести в конспект методику выполнения работы, необходимые таблицы и формулы (разделы 2, 3).
3.1 Задание 1 Проверка основного закона динамики вращательного движения при постоянном моменте инерции маятника Обербека
3.1.1 Снять все 4 грузика со стержней.
3.1.2 Штангенциркулем измерить диаметры d1 и d2 обоих шкивов, затем найти их радиусы:
;
.
3.1.3 Задать h – определенный отрезок пути, проходимый гирей 6 под действием силы тяжести (h = 11,5 м) и сохранять его при повторных опытах. Значения h, h занести в таблицу 1.
3.1.4 Намотать нить на шкив меньшего радиуса и точным секундомером определить время t1 прохождения гирей пути h. Опыт повторить 3 раза. Все числовые значения записать в таблицу 2.
3.1.5 Рассчитать среднее арифметическое значение времени t1.
3.1.6 Намотать нить на шкив большего радиуса (r2). Проделать 3 опыта, как это указано в пунктах 3.1.4 – 3.1.5. Найти среднее значение времени t2. Все значения занести в таблицу 2.
3.1.7 По формулам (6) рассчитать линейные ускорения а1 и а2 и угловые ускорения 1 и 2. Для расчетов использовать только средние значения времени: t1 и t2.
Таблица 1 Табличные и однократно измеренные величины
Обозначения физических величин |
|
g g, м/с2 |
h h, м |
9,81 0,005 |
|
Таблица 2 Экспериментальные и расчетные величины
Обозначения физических величин |
|||||||||||
№ п/п |
|
r, м |
t,с |
t,с |
a, м/с2 |
,рад/с2 |
M,Нм |
J0,кгм2 |
J0,кгм2 |
|
|
1 |
Малый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
шкив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
r1= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Большой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
шкив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
r2= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
средние значения |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
– |
– |
3.1.8 Рассчитать момент инерции маятника Обербека по двум моментам силы:
и
.
3.1.9 Вычислить среднее значение момента инерции:
.
3.1.10 Оценить среднюю абсолютную
погрешность (экспериментальную) J0экс:
.
3.1.11 Вычислить инструментальную погрешность J0инс. Для этого учесть погрешности штангенциркуля, секундомера, линейки, весов согласно п.3.2.10 из задания 2.
3.1.12 Окончательный результат представить в виде
J0 =J0 J0,
где J0 – одна из двух погрешностей: экспериментальная J0экс или инструментальная J0инс – выбрать ту, которая больше.
3.1.13 Найти отношения
и
.
3.1.14 Сделать выводы.