![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Перевірка залежності кутового прискорення від моменту сил за умови, що момент інерції маятника Обербека є постійною величиною
1 Значення мас тіл, які використовуються в лабораторній роботі, радіус шківа r вважаються відомими. Запишіть значення m A1, m A2, r до протоколу лабораторної роботи (тіло А складається з двох частин масою m A1 та m A2). 2 Встановіть тягарці, що знаходяться на спицях маятника, на однаковій відстані від осі обертання. Збалансуйте маятник за допомогою цих тягарців так, щоб він знаходився у стані байдужої рівноваги. Щоб впевнитись, що маятник збалансовано, простежте за процесом зупинки маятника. Якщо швидкість обертання буде зменшуватись до нуля монотонно, то це означає, що маятник є збалансованим. 3 Перевірте електричне з’єднання секундоміра з верхнім (позиція 6, рис. 4.1) та нижнім столиком-вимикачем 8. Увімкніть секундомір. 4 Підвісьте тіло А масою m A1 (без додаткового тягарця масою m A2) до нитки. Відрегулюйте довжину нитки за допомогою гвинта на тягарці А так, щоб цей тягарець вимикав секундомір, торкаючись нижнього столика-вимикача 8 (див. рис. 4.1) у момент повного розмотування нитки. 5 Підніміть тіло А до верхнього столика вимикача 6 (див. рис. 4.1). При цьому нитку потрібно навити на шків рівномірно. Зверніть увагу: навивати нитку на шків в усіх експериментах потрібно в одному і тому самому напрямку. Нитка повинна звисати з того боку шківа, щоб тіло А знаходилось над столиками-вимикачами 6, 8 (див. рис. 4.1). Визначте висоту тіла А H 1 відносно нижнього столика-вимикача (на рис. 4.1 позначено H), а також похибку цього вимірювання Δ H 1. Результат запишіть у таблицю 4.1. Таблиця 4.1
6 Установіть верхній столик-вимикач так, як це показано на рис. 4.1. Установіть на секундомірі нульові значення часу. Для цього натисніть на кнопку “Сброс”. Відпустіть тіло А (швидкість його в момент проходження верхнього столика-вимикача повинна дорівнювати нулю). Визначте час t 1 його падіння з висоти H 1, а також висоту його підйому h 1 відносно нижнього столика-вимикача (див. рис. 4.1). В момент проходження верхнього столика відбувається вмикання секундоміра, в момент торкання нижнього столика-вимикача секундомір зупиняється. Дослід повторити п'ять разів, дані записати в таблицю 4.1. 7 Визначте середні значення < t 1>, 8 Використовуючи формулу (4.3), визначте середнє значення кутового прискорення
Результат запишіть у таблицю 4.1. 9 Використовуючи формулу (4.7), визначте середнє значення результуючого моменту сил
(4.11) де g=9, 81 м/с2, Δ g=0, 01 м/с2. Результат запишіть у таблицю 4.1. 10 З’єднайте з тілом А масою m A1 додатковий тягарець масою m A2. Відрегулюйте довжину нитки за допомогою гвинта на тягарці А так, щоб цей тягарець вимикав секундомір, торкаючись нижнього столика-вимикача 8 (див. рис. 4.1) в момент повного розмотування нитки. 11 У таблицю 4.2 запишіть такі дані: < H 2> =< H 1 >, Δ H 2 = Δ H 1. Висота підйому залишається такою самою, як і в попередніх експериментах. 12 Проведіть вимірювання часу падіння t 2 та висоти підйому h 2 аналогічно, як це робилося в пункті 6. Запишіть результати п’яти вимірів величини t 2 та h 2 у таблицю 4.2. 13 Визначте середні значення 14 Визначте середнє значення кутового прискорення 15 Визначте середнє значення результуючого моменту сил 16 Визначте відношення кутових прискорень, а також похибку цього відношення
Результат запишіть у вигляді
17 Визначте відношення результуючих моментів сил за формулою
а також відповідну похибку
Результат запишіть у вигляді
Таблиця 4.2
18 Порівняйте відношення
5 контрольні запитання Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити: - теоретичний матеріал з теми “Механіка твердого тіла” за підручником [2, 4] або конспектом відповідних лекцій; - матеріал, що поданий вище до даної лабораторної роботи. Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дайте відповідь на такі запитання: 1 Момент сили і момент імпульсу. Рівняння моментів для матеріальної точки (доведення). 2 Рівняння моментів для системи матеріальних точок (доведення). Закон збереження моменту імпульсу (доведення). 3 Плоский рух твердого тіла. Кутова швидкість обертання твердого тіла. Миттєва вісь обертання. 4 Обертання твердого тіла навколо нерухомої осі. Рівняння динаміки обертального руху відносно нерухомої осі (доведення). 5 Момент інерції циліндра (диска) відносно осі симетрії (доведення). 6 Момент інерції стержня (доведення). 7 Теорема Гюйгенса-Штейнера (доведення). 8 Робота тіла, що обертається навколо нерухомої осі (доведення). 9 Кінетична енергія твердого тіла за умови плоского руху (доведення).
|