Изучение вращательного движения на маятнике Обербека - Физика и энергетика лабораторная работа
Главная
Физика и энергетика
Изучение вращательного движения на маятнике Обербека
Характеристика организации экспериментальной проверки уравнения динамики вращательного движения твердого тела. Особенности экспериментального и расчетного определения значения момента инерции. Условия проведения эксперимента, принимаемые допущения.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Изучение вращательного движения на маятнике Обербека
1.Цель работы - экспериментальная проверка уравнения динамики вращательного движения твердого тела
2.Оборудование: - установка (подвешенная платформа с перегрузом, секундомер, четыре стержня, четыре груза для стержней, ведущий (центральный) ролик, ролик ведомый, нить),
- грузы, перегрузки, платформа для перегрузов, моток ниток, линейка.
Длина стержней от оси вращения =0,230 м.
Расстояние от оси вращения до положения грузов на стержне = 0,220 м.
H =1,600 м; m n = 0,100 кг;l ст = 0,230 м;m ст = 0,090 кг;D = 0,020 м;m о = 0.140 кг;R = 0,220 м.
Для каждого значения m находим момент силы натяжения нити М н , угловое ускорение маятника по формулам и заносим в таблицу,
М н = D/2 ? m ? ( g - 2h/t 2 ) е = 4h/Dt 2 ;
M 1 = 0,02/2 ? 0,2 (9.81 - 2?1,6/26,77 2 ) = 0,02;
M 2 = 0,02/2 ? 0,3 (9.81 - 2?1,6/20,04 2 ) = 0,03;
M 3 = 0,02/2 ? 0,4 (9.81 - 2?1,6/17,22 2 ) = 0,04;
M 4 = 0,02/2 ? 0,5 (9.81 - 2?1,6/15,97 2 ) = 0,05;
M 5 = 0,02/2 ? 0,6 (9.81 - 2?1,6/14,14 2 ) = 0,06;
е 1 = 4 ? 1,6/0,02 ? 26,77 2 = 0,45;
е 2 = 4 ? 1,6/0,02 ? 20,04 2 = 0,8;
е 3 = 4 ? 1,6/0,02 ? 17,22 2 = 1,08;
е 4 = 4 ? 1,6/0,02 ? 15,97 2 = 1,25;
е 5 = 4 ? 1,6/0,02 ? 14,14 2 = 1,6;
Построим график экспериментальной зависимости е = f(M н )
Используя построенный график, определяем экспериментальное значение момента инерции по формуле:
J эксп = (М н2 - М н1 ) / (е 2 - е 1 ) = ( 0.03 - 0.02)/(1.08 - 0.8) = 0.036
По формуле J = 4? (1/3 ? m ст ? l 2 + m 0 ? R 2 ) определяем расчётное значение момента инерции:
J = 4 ? (0,001587 + 0,006776) = 0,033
В ходе работы определяется момент инерции маятника, отношение моментов вращения к угловому ускорению не зависит от положения грузов на маятнике. Значения для моментов инерции, полученные теоретическим способом, примерно равны моментам инерции полученных в опытах.
1. Какой закон механики проверяется в эксперименте с маятником Обербека ? Какие переменные измеряются в эксперименте?
Динамика вращательного движения. Измеряется время движения платформы, с различным грузом.
2. Укажите направление векторов е; М н ; М тр . Приведите определения этих величин.
Направление вектора е по оси y, М н и М тр по оси х.
М тр - момент силы трения качения в оси блока.
3. Выведите уравнения (2.7), (2.9), (2.12).
Момент, создаваемый силой натяжения нити Т, имеет вид:
Из уравнения движения платформы с перегрузком сила натяжения нити:
где m = m n + m г - суммарная масса платформы и перегрузка. Измеряя время t, в течение которого платформа с перегрузком из состояния покоя опустится на расстояние h, находим линейное ускорение платформы, a по формуле кинематики: a = 2h/t 2 , решая совместно систему вышеуказанных уравнений, получим выражение для момента:
Линейное ускорение точек обода шкива равно линейному ускорению платформы a. Угловое ускорение шкива еРазмещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
связано с линейным ускорением aРазмещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчётное значение момента инерции можно определить исходя из значений параметров установки - массы стержня m ст , длины стержней от оси вращения l ст , и расстояние от оси вращения до положения грузов m 0 R:
J = 4? (1/3 ? m ст ? l 2 + m 0 ? R 2 )
4. Момент силы трения исключить невозможно. В соответствии с уравнением (2.10) относительную роль момента силы трения можно легко уменьшить, увеличивая момент силы натяжения нити, т.е. посредством увеличения массы перегрузка на платформе. Однако это не так. Почему?
В реальном эксперименте момент силы трения М тр исключить невозможно. При небольших нагрузках на ось вращения (при небольшой массе m) момент силы трения можно считать постоянным (М тр = const ).
5.Почему важно удостоверится в том, что маятник в отсутствии нагрузки на нить находится в безразличном равновесии?
Для проведения эксперимента и снятия реальных опытных показателей при любой ориентации стержней маятник должен оставаться неподвижным.
Экспериментальное изучение динамики вращательного движения твердого тела и определение на этой основе его момента инерции. Расчет моментов инерции маятника и грузов на стержне маятника. Схема установки для определения момента инерции, ее параметры. лабораторная работа [203,7 K], добавлен 24.10.2013
Применение стандартной установки универсального маятника ФПМО-4 для экспериментальной проверки теоремы Штейнера и определения момента инерции твердого тела. Силы, влияющие на колебательное движение маятника. Основной закон динамики вращательного движения. лабораторная работа [47,6 K], добавлен 08.04.2016
Основной закон динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Изучение методических рекомендаций по решению задач. Определение момента инерции системы, относительно оси, перпендикулярной стержню, проходящей через центр масс. реферат [577,9 K], добавлен 24.12.2010
Сущность механического, поступательного и вращательного движения твердого тела. Использование угловых величин для кинематического описания вращения. Определение моментов инерции и импульса, центра масс, кинематической энергии и динамики вращающегося тела. лабораторная работа [491,8 K], добавлен 31.03.2014
Механика твёрдого тела, динамика поступательного и вращательного движения. Определение момента инерции тела с помощью маятника Обербека. Сущность кинематики и динамики колебательного движения. Зависимость углового ускорения от момента внешней силы. контрольная работа [1,7 M], добавлен 28.01.2010
Динамика вращательного движения твердого тела относительно точки, оси. Расчет моментов инерции некоторых простых тел. Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса. Сходство и различие линейных и угловых характеристик движения. презентация [913,5 K], добавлен 26.10.2016
Проверка основного закона динамики вращательного движения и определение момента инерции динамическим методом. Законы сохранения импульса и механической энергии на примере ударного взаимодействия двух шаров. Вращательное движение на приборе Обербека. лабораторная работа [87,7 K], добавлен 25.01.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Изучение вращательного движения на маятнике Обербека лабораторная работа. Физика и энергетика.
Краткое Эссе На Тему Ремни Безопасности
Сочинение по теме Петербургские повести Гоголя - новый взгляд на город
Контрольная работа по теме Выход туристской фирмы ООО 'Топ-тур' на рынок Италии
Расследование Преступлений Реферат
Реферат На Тему Культурологические Концепции Второй Половины Xix И Xx Веков
Реферат по теме Металлургия титана
Какие Критерии Итогового Сочинения
Дипломная работа по теме Берилл: общая характеристика
Математика 5 Класс Контрольная Работа Ответы Виленкин
Чехов Аргументы К Итоговому Сочинению
Понятие Психического Дизонтогенеза Реферат
Курсовая работа: Суицидальное поведение . Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Метапневмовірусні інфекції птиці
Топик: Податкова система Республіки Білорусь
Курсовая работа: География и социально-экономическое развитие Словакии
Реферат: Опыт и проблемы медико-социальной профилактики прерывания беременности в условиях женской консул
Курсовая работа: Характеристика технологий, которые используются в аптеке
Эссе На Тему Виртуальная Реальность
Контрольная Работа Номер 1 Понятие Вектора
Доклад по теме Секс в период беременности
Українська кооперація Польщі в міжвоєнний період: просвітницька та професійна діяльність - История и исторические личности статья
Холтеровское мониторирование ЭКГ в диагностике ишемии миокарда и обследовании больных с ишемической болезнью сердца - Медицина презентация
Россия в системе мирового хозяйства - Международные отношения и мировая экономика курсовая работа