Лабораторная работа: Изучение вращательного и поступательного движений на машине Атвуда
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Федеральное Агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Лабораторная работа по курсу "Общая физика"
ИЗУЧЕНИЕ ВРАЩАТЕЛЬНОГО И ПОСТУПАТЕЛЬНОГО
Преподаватель Студент группы Ф-1-108
___________ /А.В. Гураков / __________ /Лузина С.И. /
___________2009 г. 31 марта 2009 г.
Целью настоящей работы является изучение основных законов динамики поступательного и вращательного движений твердых тел, экспериментальное определение момента инерции блока и сравнение его с расчетным значением.
2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
Схема экспериментальной установки на основе машины Атвуда приведена на рис. 3.1.
На вертикальной стойке 1 крепится массивный блок 2, через который перекинута нить 3 с грузами 4 одинаковой массы, равной 80 г. В верхней части стойки расположен электромагнит, который может удерживать блок, не давая ему вращаться. На среднем кронштейне 5 закреплен фотодатчик 6. Риска на корпусе среднего кронштейна совпадает с оптической осью фотодатчика. Средний кронштейн имеет возможность свободного перемещения и фиксации на вертикальной стойке. На стойке укреплена миллиметровая линейка 7, по которой определяют начальное и конечное положение грузов. За начальное, принимают положение нижнего среза груза, за конечное - риску на корпусе среднего кронштейна.
Миллисекундомер 8 представляет собой прибор с цифровой индикацией времени. Опоры 9 используют для регулировки положения установки на лабораторном столе.
Принцип работы машины Атвуда заключается в следующем. Когда на концах нити висят грузы одинаковой массы, система находится в положении безразличного равновесия. Если же на один из грузов (обычно на правый) положить перегрузок, то система выйдет из равновесия, и грузы начнут двигаться с ускорением.
1 – стойка; 2 – блок; 3 – нить; 4 – грузы; 5 – средний кронштейн; 6 – фотодатчик; 7 – линейка; 8 – миллисекундомер; 9 – регулировочная опора.
Коэффициент Стьюдента: t = 2,1 (доверительная вероятность a=0,9
Среднеквадратичное отклонение: (3,2)
σ(t) сис
– систематическая погрешность (погрешность измерительного прибора в данном случае милисекундомера). σ(t) сис
= 1мс = 0,001с
Общая погрешность измерений: (3,3)
Расчет погрешности измерений t 2
: σ(t 2
)=2t σ(t) (3,4)
Масса блока m = Vp, где p-плотность латунного блока 8400кг/м 3
(3,6)
- константа, зависящая от параметров экспериментальной установки.
Измеренные значения и результаты их обработки приведены в таблице.
По формуле 3,1, где t=2,1 (доверительная вероятность a=0,9)
Среднеквадратичное отклонение по формуле 3,2
2. Абсолютная погрешность прибора равна 1 в младшем разряде прибора. Для миллисекундомера деление шкалы равно 1 мс. Поэтому:
σ(t 2
)=2t σ(t) = 2 * 2,1 * 0,019 = 0,0798 ≈ 0,08 с 2
Для построения графика воспользуемся методом наименьших квадратов.
k = nS 3
-S 1
S 2
/D и b = S 2
S 4
-S 1
S 3
/D
S 1
= Σx i
= 16.489, S 2
=Σy i
= 88.88, S 3
=Σx i
y i
= 325.12, S 4
=Σx 2
i
= 57.625,
у 1
(х 1
) = kх 1
+b = 0,12 * 3,869 – 0,18 = 0,28 тогда х 1
=3,869 и у 1
(х 1
) =0,28
у 5
(х 5
) = kх 1
+b = 0,12 * 18,079 – 0,18 = 1,99 тогда х 5
=18,079 и у 5
(х 5
) =1,99
По этим координатам строим график t 2
(h)
m = V * p, V = πR 2
d = 3.14 * 0.005625 * 0.006 = 0.000106 м 3
I = mR 2
/2 = 0.8904 * 0.005625/2 = 0.0025
- константа, зависящая от параметров экспериментальной установки,
С помощью машины Атвуда убедились на опыте в справедливости законов вращательного и поступательного движения тел.
Причины несовпадения экспериментальных результатов с расчетными связано с приборной и случайной погрешностью.
1. Что такое момент сил и момент инерции?
Моментом силы называют произведение модуля силы, вращающей тело, на ее плечо. Измеряется в 1Нм. Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающий его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающему его против часовой стрелки.
I = M n
R 2
n
– момент инерции. Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока действия со стороны других тел не изменят этого состояния.
2. Моменты каких сил действуют на блок?
3. Как рассчитать момент инерции блока? Сформулировать теорему Штейнера.
I = I +Ma 2
, момент инерции твердого тела относительно произвольной оси равен сумме момента инерции тела относительно оси проходящей через центр инерции тела параллельно заданной оси и величины Ma 2
, гду а – расстояние между осями.
4. Укажите возможные причины несовпадения экспериментальных результатов с расчетными.
Название: Изучение вращательного и поступательного движений на машине Атвуда
Раздел: Рефераты по физике
Тип: лабораторная работа
Добавлен 15:41:29 13 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 949
Комментариев: 12
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Лабораторная работа: Изучение вращательного и поступательного движений на машине Атвуда
Разработка Должностных Инструкций Курсовая
Жизненные Ценности Сочинение 9.3 По Тексту Бакланова
Мини Сочинение На Тему Осень 5 Класс
Реферат На Тему Гимнастика С Картинками
Дипломная работа: Технологія зберігання ділових документів на підприємстві (на прикладі ТОВ "ДТР")
Реферат: Износ и амортизация основных средств 4
Курсовая работа по теме Анализ и совершенствование организации обслуживания туристов
Реферат: Современные материальные носители документированной информации, их классификация и характеристик
Конкурс Эссе День Финансиста 2022
ТУРОПЕРАТОР КАК СУБЪЕКТ ТУРИСТИЧЕСКОГО РЫНКА
Курсовая работа по теме Технология электроконтактного нагрева заготовок
Почему Важно Говорить Грамотно Сочинение
Реферат: Административное управление в сельском хозяйстве
Реферат: Физические процессы в магнитных материалах
Шишков Собрание Сочинений
Сочинение Гроза По Русскому
Курсовая Работа На Тему Совершенствование Механизма Защиты Доходов Населения От Инфляции
Реферат по теме Вычисление элементарных функций
Реферат Федеральная Госслужба Структура Основные Функции Особенности
Образец Правильного Эссе
Статья: Стилеобразующие факторы и стилеобразующие черты газетно-публицистической речи
Реферат: Фредерик Шопен
Реферат: Особенности средневековой архитектуры