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.




Лозунг истинной демократии — не «Пусть это сделает правительство», а «Дайте нам сделать это самим». Дуайт Эйзенхауэр
ещё >>