![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
И методика измерений
Установка, с помощью которой в данной работе измеряется момент инерции диска, изображена на рис. 5. Однородный диск 1 насаживается на вертикальную ось. На шкив 2 наматывается нить, которая затем перекидывается через неподвижный блок 3. Диск удерживается в неподвижном состоянии с помощью электромагнитного тормоза 4, который сблокирован с пусковой кнопкой 5 секундомера 6. При нажатии на секундомере кнопки " Пуск" замыкается цепь тормозного электромагнита, тормозная колодка отжимается, и диск приходит во вращательное движение под действием веса груза, прикрепленного ко второму концу нити. Одновременно секундомер начинает отсчет времени движения груза. В нижней части установки имеется приемный столик 7, который предназначен для разрыва электрической цепи, и, следовательно, прекращения отсчета времени в тот момент, когда груз опустится на площадку. Приемный столик установлен так, что верхняя плоскость столика приходится против одного из делений шкалы.
или в проекции на вертикальную ось
Сила натяжения нити
где r - радиус шкива, m - масса груза. Шкив и диск вращаются с угловым ускорением
Тангенциальное ускорение точек поверхности шкива, при отсутствии
где Помимо силы натяжения нити на шкив действует сила трения, препятствующая вращению. Ее момент для нашего случая, спроецированное на ось вращения, примет вид
Отсюда видно, что при ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ N 3 И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА Произвести измерения согласно следующим указаниям и результаты всех измерений записать в таблицу 1. 1. Измерить штангенциркулем радиус шкива и записать его значение. 2.Снять дополнительные диски, оставив на оси только один диск. 3.Включить тумблер «сеть», тумблер «секундомер» поставить в положение «выкл». Проверить, что приемный столик приподнят, и нажать кнопку «Пуск», при этом сработает электромагнит тормоза. Убедившись в том, что подвижная часть установки вращается свободно, навить нить в один слой на шкив так, чтобы нижний край груза оказался на отметке, соответствующей пути 4.Нажатием кнопки «установка нуля» на секундомере установить его стрелки на ноль и, убедившись в том, что приемный столик приподнят, нажать кнопку «Пуск» установки. 5.Показания секундомера после его остановки занести в таблицу. 6.Повторить операции, указанные в пунктах 3-5, еще два раза. 7.Повторить операции, указанные в пунктах 3-6, с двумя и тремя грузами. 8.Насадить на ось второй диск и повторить измерения, указанные в пунктах 3-7, с двумя дисками. 9.Насадить на ось третий диск и повторить измерения, указанные в пунктах 3-7, с тремя дисками. 10.По результатам измерений рассчитать линейное ускорение 11.Исходя из формул, получить выражения для относительной и абсолютной погрешностей измерений углового ускорения 12.Построить графики зависимости углового ускорения 14.По графикам определить момент сил трения для каждой из серий измерений, учитывая, что при 15.Котангенс угла наклона графика численно равен моменту инерции диска I. По графикам зависимости 16.Выбрать произвольное значение вращательного момента 17.По найденным значениям
Таблица 1
Абсолютные погрешности измерений:
Вопросы для " допуска" к лабораторной работе N 3 1.Для чего в работе нужен штангенциркуль? 2.Каким образом груз возвращается в исходное положение? Как при этом отключается электромагнитный тормоз? 3.Каким образом наматывается нить на шкив? 4.Как относительно оси располагается груз? 5.Как устанавливается стрелка секундомера на 0? 6. Как измеряется время движения груза? 7.Каким образом изменяется момент инерции системы? 8.Каким образом изменяется движущая сила? 9.Какие измерения необходимо сделать для определения линейного ускорения грузов? 10.Какие измерения необходимо сделать для определения углового ускорения диска?
Литература 1.И. В. Савельев, Курс физики, т. 1, изд. Наука, Москва, любой 2.М. М. Архангельский. Курс физики, Механика, изд. Просвещение. Москва, 1975 г.
|