Если построенный по вашим измерениям график e = f(J-1) представляет собой прямую линию, то этот факт подтверждает справедливость второй части закона динамики вращательного движения – угловое ускорение обратно пропорционально моменту инерции вращающегося тела.
Если разброс велик и это затрудняет построение графика, обработайте результаты методом наименьших квадратов или проделайте новую серию измерений.
Дополнительная проверка достоверности результатов
Определение момента силы трения, действующей в системе
1. В идеальном случае все графики e=f(Mн) должны проходить через начало координат. Однако реальные прямые отсекают некоторое значение момента сил – существует некоторое минимальное значение момента сил, которое соответствует началу движения маятника. Координата этой точки дает величину момента силы трения скольжения в подшипнике маятника.
Определите по графику 1 значение момента силы трения и сравните полученный результат с Мтр, измеренном ранее в задании 1.
2. Угловой коэффициент наклона графика 1 равен моменту инерции маятника в данной его конфигурации: J=DM/De.
Определите момент инерции системы по графику и сравните с его значением, рассчитанным по формуле (10) для этой конфигурации. Если между ними есть различие, то объясните причину и укажите границу погрешности измерений.
3. Угловой коэффициент наклона графика 2 равен моменту приложенных к маятнику сил: .
Определите по графику момент сил, приложенных к маятнику, и сравните его со значением, рассчитанным по формуле (12.)
Контрольные вопросы и упражнения
1. Назовите основные характеристики вращательного движения, укажите их обозначения, дайте им определения и назовите единицы измерения. Выделите из них векторные.
2. Запишите уравнения, свзывающие угловую и линейную скорости, угловое и линейное ускорение, период и частоту.
3. Дайте определение момента инерции материальной точки. Назовите единицы измерения момента инерции.
4. Дайте определение момента силы, укажите его направление и назовите единицы измерения.
5. Что исследовалось в данной работе? Из каких заданий состоит вся работа? Как выполняется задание 1? Задание 2? Задание 3?
6. Каковы погрешности использованной в работе экспериментальной установки?
7. Какие выводы сделаны вами на основании анализа экспериментальных результатов?
8. Выполните дополнительно следующие задания контрольного характера.
8.1. Момент силы трения: По результатам задания 1
По графику 1
8.2. Момент инерции системы: По результатам вычислений
По графику 1
8.3. Момент силы: По результатам вычислений
По графику 2
Отчет по лабораторной работе № 2
«Изучение вращательного движения»
выполненной студент . . . . . курса, …...... Ф. И. ...........
группа …. «…»…………. 200...г.
Цель работы: .............................................................................................................................
Задание 1. Определение момента силы трения
m0 = …. кг, R = … м, Мтр = Н×м
Задание 2. Проверка основного уравнения динамики вращательного движения
2.1. Зависимость углового ускорения от момента действующих сил при J = const
Таблица 1
|
r = …м J = …кг×м 2 h= … м |
t1, c |
t2 , c |
t3 , c |
, c |
a, м/с2 |
Mп , Н×м |
e, с-1 |
|
R =… м m =… кг |
|||||||
|
R =… м m =… кг |
|||||||
|
R =… м m =… кг |
|||||||
|
R =… м m =… кг |
|||||||
|
R =… м m =… кг |
|||||||
|
R =… м m =… кг |
|
Вывод:…………………………………………………………………………………………
2.2. Зависимость углового ускорения от момента инерции при M = const
Таблица 2
|
h = … м m = …кг R = … м М = …Н×м |
t1, c |
t2, c |
t3, c |
c |
a, м/с2 |
e, с-1 |
J,, кгм2 |
J-1,, (кгм2)-1 |
|||
|
r =… м |
|||||||||||
|
r =… м |
|||||||||||
|
r =… м |
|||||||||||
|
r =… м |
|||||||||||
|
r =… м |
|||||||||||
|
r =… м |
Вывод: ………………………………………………………………………………………………
Дополнительная проверка достоверности результатов
Момент силы трения: По результатам задания 1 Мтр=
По графику 1 Мтр=
Комментарии:
Момент инерции системы: По результатам вычислений J =
По графику 1 J =
Комментарии:
Момент силы: По результатам вычислений М =
По графику 2 М =
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
