Міністерство освіти і науки України

Міністерство освіти і науки України

Національний університет „Львівська політехніка”

Інститут комп’ютерних наук та інформаційних технологій

Кафедра Фізики

ЗВІТ

про виконання лабораторної роботи № 7

Тема:

Вивчення основного рівняння динаміки обертального руху твердого тіла.

…….………………….....

…….………………….....

…….………………….....

…….………………….....

…….………………….....

Львів 2012

Мета роботи: Визначити момент інерції тіла динамічним способом.

Прилади і матеріали: Вимірювальний пристрій, секундомір, штангенциркуль, міліметрова лінійка.

Короткі теоретичні відомості:

Момент інерції тіла відносно осі дорівнює сумі добутків елементарних мас тіла квадрат їх віддалей від осі обертаня.

Основне рівняння динаміки обертального руху: M – M_T = J * e.

Потенціальна енергія тіла дорівнює кінетичній енергії тіла плюс роботі тертя

Під дією сили звільнений вантаж починає рухатися рівноприскоренно, при цьому система здійснює також рівноприскорений обертальний рух.

Визначення моменту інерції динамічним способом означає що надану тілу потенціальна енергія перетворюється в кінетичну енергію тіла та кінетичну енергію обертання диску плюс робота сил тертя тобто за законом збереження енергії mgh=mv²/2+Jω/2+F_тh₁. (0)

Виведення формул:

mgh₁-mgh₂=F_т(h₁+ h₂)

F_т= mgh₁-mgh₂/(h₁+ h₂)

h₁=at²/2 і v=at (1)

v=2 h₁/t (2)

v=ωR (3)

ω=2 h₁/tR

Підставивши формули (1,2,3) в формулу (0) отримаємо

J=mD²/4(h₂gt²/h₁(h₁+h₂)-1)

Jд=J₁-J₂

J^′_д=π/32 Hp(d⁴₁-d⁴₂)

Задані величини:

m=(250±0,5)*10³кг

p=7,8*10³кг/м³

Фізичні величини, які вимірюються прямим способом:

t – час опускання вантажу; d – діаметр шківа; h – висота опускання тіла

Основні характеристики приладів:

Пристрій для вимірювання складається з вала закріпленого в підшипниках до вертикального стояка, шківа, махового колеса і досліджуваного тіла у вигляді додаткового диска. Диск можна знімати з вала. До шківа прикріплено нитку з вантажем відомої маси.
Положення вантажу визначається міліметровою лінійкою.

Таблиці результатів вимірювань(величини, розмірності, похибки прямих вимірювань)

З диском

№	h1, мм	Δh1, мм	t1, с	Δ t­­1­,с	h2, мм	Δh2, мм	D, мм	ΔD,мм
			3,7	0,1			34,6	0,2
			4,1	0,3				0,2
			3,7	0,1				0,2
сер			3,8	0,1			34,8	0,2

Без диску

№	h1, мм	Δh1, мм	t1, с	Δ t­­1­,с	h2, мм	Δh2, мм	D, мм	ΔD,мм
			2,2	0,1			34,6	0,2
			2,1	0,0				0,2
			2,0	0,1				0,2
сер			2,1	0,06			34,8	0,2

Геометричні розміри диска

№	H, мм	ΔH, мм	d1, мм	Δ d­­1­,мм	d2, мм	Δd2, мм
	8,9	0,1			24,1
					24,25	0,15
	9,1	0,1				0,1
сер		0,06		0,33	24.1	0,08

Обчислення шуканої величини за робочою формулою:

J₁=20 * 10^-3 кг * м³

J₂=12 * 10^-3 кг * м³

Jд=(0,020-0,018)=0,008 кг*м³

)

Аналіз результатів та висновки:

На цій лабораторній роботі я визначив експериментально і теоретично момент інерції маятника Максвелла. Для цього я використав закон збереження енергії.

Я отримав досить близькі результати,оскільки похибка склала 17.5%.

Підпис студента

Оцінка виконання роботи

Допуск	Захист	Дата виконання

Підпис викладача

Дата добавления: 2015-09-29