Лабораторная работа №6 а Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Определение момента инерции тела методом крутильных колебаний 1 85.05kb.
Лабораторная работа №7 определение момента инерции твердых тел 1 46.73kb.
Лабораторная работа №3 определение момента инерции маятника обербека 1 76.73kb.
Лабораторная работа 04 определение моментов инерции твердых тел москва... 1 73.9kb.
Лабораторная работа N3 Определение момента инерции твердого телА 1 138.39kb.
Лабораторная работа №05 Крутильный маятник 1 92.34kb.
Лабораторная работа №3-о определение скорости звука в воздухе методом... 1 46.92kb.
Лабораторная работа №16 изучение динамики вращательного движения... 1 87.09kb.
Численный метод решения колебаний прямоугольной пластины 1 66.76kb.
Лабораторная работа №11 определение коэффициента пуассона для воздуха... 1 90.11kb.
Лабораторная работа №1 проверка основного уравнения динамики вращательного... 5 682.27kb.
Изучение закономерностей вращательного движения с помощью маятника... 1 64.47kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Лабораторная работа №6 а Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний - страница №1/1

Лабораторная работа № 6 а

Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний
Выполнил студент гр. ________________ Ф.И.О. _____________________

Подпись преподавателя _______________ Дата _____________________


Цель работы – изучить метод крутильных колебаний для рассчета момента инерции тел разной формы. Сравнить экспериментальные значения моментов инерции этих тел с теоретическими расчетами.
Описание лабораторной установки.

Моменты инерции различных тел могут быть измерены методом крутильных колебаний с помощью так называемого трифилярного подвеса. Трифилярный подвес состоит из диска В массой радиуса R, подвешенного на трёх симметрично расположенных нитях длины (см.рис.). Наверху эти нити симметрично закреплены по краям диска А меньшего радиуса r. При повороте верхнего диска А на небольшой угол  вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через центр, все три нити принимают наклонное положение, центр тяжести системы несколько приподнимается. Нижний диск начинает совершать крутильные колебания.

Порядок выполнения работы

1. Измерить линейкой радиусы дисков R1 и r, а также длину нити l. Занести данные в Таблицу 1.

2. Резко повернуть рукой диск до упора и отпустить. При этом нижний диск В должен совершать крутильные колебания, а верхний диск А должен остаться в покое из-за трения в оси.

3. С помощью секундомера определить время полных n =20 колебаний ненагруженного диска. Опыт повторить три раза. Вычислить среднее значение и среднее значение периода колебаний . Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.



Таблица 1.

m1, кг

R1, м

r, м

l, м

t1, с



<T1>, с



























4. Положить на нижний диск исследуемое тело так, чтобы центры масс тела и диска были на одной оси. Масса диска В и масса исследуемого тела m2 указаны на установке.

5. Определить время полных n=20 колебаний нагруженного диска. Опыт повторить три раза. Вычислить среднее значение и среднее значение периода колебаний . Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.

6. Используя экспериментальные данные, вычислить момент инерции Iэксп исследуемого тела по формуле .

7. Измерить размеры исследуемого тела и из таблицы 3 для данной формы тела вычислить теоретический момент инерции Iтеор тела относительно той же оси, что и при эксперименте.

8. Сравнить теоретическое Iтеор и экспериментальное Iэксп значения момента инерции. Для этого вычислить относительное отклонение по формуле , где

9. С пункта 3 по 8 проделать аналогично измерения и вычисления с другими телами .
Таблица 2.

Вид тела

и его размеры



m2,

кг


t2,

с


,

с


<T2>,

с


Iэксп,

кгм2



Iтеор,

кгм2



I = Iэксп Iтеор,

кгм2





диск

Rд = м































Прямоугольник

a = м

b = м































Треугольник

a = м
































Таблица 3. Моменты инерции плоских тел относительно оси, проходящей через центр масс перпендикулярно их плоскости.

Диск Прямоугольник Равносторонний треугольник





Контрольные вопросы


1. В чем заключается физический смысл момента инерции?

2. От чего зависит момент инерции?

3. Сформулируйте теорему Штейнера.

4. С помощью теоремы Штейнера объясните, относительно какой оси момент инерции тела минимален (максимален)?

5. Получите расчетную формулу для момента инерции плоской прямоугольной пластины относительно оси, проходящей через центр масс, и лежащей в плоскости пластины.

6. Получите расчетную формулу для момента инерции пластины в форме равностороннего треугольника относительно оси, лежащей в плоскости пластины и проходящей через одну из его сторон.

7. Как нужно проводить эксперимент в данной работе, чтобы расчетные формулы, которыми вы пользовались, были справедливы?

8. Из жести вырезали три одинаковые детали в виде эллипса. Две детали разрезали: одну - пополам вдоль оси симметрии, а вторую - на четыре одинаковые части. Затем все части отодвинули друг от друга на одинаковое расстояние и расставили симметрично относительно оси OO' (см. рис.). Выберите правильное соотношение между моментами инерции этих деталей относительно оси OO'.

а) б) в) г)



9. Два одинаковых однородных тонких стержня массой m = 1 кг и длиной l = 1 м каждый приварили концами перпендикулярно друг к другу. Через конец одного из стержней проходит ось О, перпендикулярная плоскости стержней. Найти момент инерции получившейся детали относительно оси О.




Каждый гражданин обязан умереть за отечество, но никто не обязан лгать ради него. Шарль Монтескье
ещё >>