Читайте также: |
|
МАЯТНИК ОБЕРБЕКА
Цель работы: изучение основного закона динамики вращательного движения, определение момента инерции системы грузов.
Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ-3 со стойкой и блоком, стержень с отверстиями, два круглых груза, груз наборный, нить длиной 55 см с крючком (синяя), измерительная система ИСМ-1 (секундомер), пластиковый фиксатор.
Описание установки
Рис. 1
Маятник Обербека монтируется на блоке 11, закрепленном на стойке 10 модуля ЛКМ-3 (рис. 1). К блоку радиусом 25 мм прикрепляют нить, к концу которой подвешивают наборный груз массой m 1 = 100 - 200 г. На ось блока через среднее отверстие надевают стержень 12 и закрепляют его пластиковым фиксатором 13. Вращая стержень накручивают на блок нить и поднимают груз так чтобы он не касался стержня. При опускании груза нить приведет во вращательное движение стержень. После полного раскручивания нити стержень, продолжая вращательное движение, накрутит нить на блок и поднимет груз. При этом вращательное движение прекратится - система перейдет в начальное состояние. Время опускания и подъема груза (период колебаний маятника Обербека) зависит от многих параметров установки: длины нити, массы груза m 1, момента инерции стержня и блока, радиуса блока (от сил трения, толщины и массы нити, которыми мы в данной работе пренебрегаем).
Порядок выполнения работы
Задание 1
Определение момента инерции стержня и блока
1. Подготовьте измерительную систему ИСМ-1 к работе: подключите датчик угла поворота блока к разъему 1 на задней стенке прибора, переключатель 1 поставьте в положение "К1", переключатель 4 - в положение ":1", переключатель 5 - в положение "однокр", переключатель 8 -в положение "+" или "-", переключатель 9 - в среднее положение. Включите питание модуля.
2. Закрепите конец нити на блоке так, чтобы нить не мешала креплению стержня и могла накручиваться на большой блок (R = 25 мм). Укрепите стержень на оси блока, пропустив ось блока через середину стержня, и зафиксируйте его пластиковым фиксатором.
3. Накрутите нить на блок и прикрепите наборный груз т\ к свободному концу нити.
4. Поверните блок 11 со стержнем 12 так, чтобы прорезь блока совпала с нулевым делением шкалы блока и добейтесь срабатывания индикатора датчика угла поворота 3. Нажмите кнопку 7 "готов" и осторожно без толчка отпустите маятник, который под действием груза придет в движение. После одного полного оборота сработает датчик угла поворота блока и на индикаторе появится значение времени поворота в секундах или миллисекундах в зависимости от положения переключателя 2. Время и массу груза занесите в табл. 1.
Таблица 1
№o | m 1 | t | I | I-<I> | (I - < I >)2 |
… | |||||
… | |||||
среднее | — | — | — | — | |
сумма | — | — | — | — |
5. Рассчитайте по формуле (1) суммарный момент инерции I стержня и блока
, (1)
где т - масса груза, R - радиус блока, g - ускорение свободного падения.
6. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности измерениямомента инерции I системы по методу Стьюдента, как для прямых измерений. Результат записать в стандартном виде
I = (<I>± DI) кг×м2, e =...; при a = 0,95.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 55 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Обработка результатов измерений. | | | ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ |