Задание 4. Связь между касательным и угловым ускорениями.
Скорость опускания груза в нашем опыте равна линейной скорости точек шкива, с которого сматывается нить. Очевидно, что и касательное ускорение точек на ободе шкива равно ускорению, с которым падает груз. Поэтому из результатов второго задания можно вычислить касательное ускорение точек на цилиндрической поверхности шкива. Перенесем в таблицу 3 строки 2 и 3 из таблицы 2 и произведем расчет по формуле a =2h/t2.
Таблица 3.
|
Высота падения груза, см |
||||
|
Время вращения (падения), t, с |
||||
|
Касательное ускорение, аt , м/с2 |
||||
|
Среднее значение аt , м/с2 |
||||
|
Абсолютные погрешности, Δаt , м/с2 |
||||
|
Среднее значение Δаt , м/с2 |
||||
|
Относительная погрешность, % |
Известно, что угловое ускорение связано с касательным ускорением соотношением ε=аt /r, где r- радиус вращения, в нашем случае радиус шкива. Измерьте штангенциркулем радиус шкива и проверьте справедливость этой формулы.
Вывод:
ОТЧЕТ
------------------------------------
о выполнении лабораторной работы №4
«Кинематика колебательного движения»
----------- октября 2005 года. СТИС, кафедра ЕНД
Часть 1. Математический маятник.
Задание 1. Измерение периода и частоты колебаний математического маятника.
На маятнике максимальной длины отработайте навык измерения периода и частоты колебаний. Отклонив его от положения равновесия на 5 – 10о отпустите и, включив секундомер, измерьте время t десяти полных колебаний. Поделив это время на 10, получаем период колебаний (Т= t/N), а затем, поделив число колебаний на время, находим частоту колебаний (ν = N/t = 1/T). Проделайте пробные измерения, чтобы освоить работу с секундомером и маятником
Задание 2. Поиск зависимости периода и частоты колебаний маятника от амплитуды
Задавая маятнику 5 -7 разных значений начального смещения - начальной амплитуды Ао, и не изменяя его длину L и массу груза М, измерьте период колебаний. Оцените погрешность измерений и сделайте вывод из полученных результатов.
Таблица 1. L = …………. см М = …………г
|
А1 = см |
А2 = см |
А3 = см |
А4 = см |
А5 = см |
А6 = см |
А7 = см |
|
N1 = |
N2 = |
N3 = |
N4 = |
N5 = |
N6 = |
N7 = |
|
t1 = c |
t2 = c |
t3 = c |
t4 = c |
t5 = c |
t6 = c |
t7 = c |
|
T1 = c |
T2 = c |
T3 = c |
T4 = c |
T5 = c |
T6 = c |
T7 = c |
Вывод:
Задание 3. Поиск зависимости периода и частоты колебаний от массы маятника.
Не изменяя длины маятника и используя в каждом опыте одну и ту же начальную амплитуду, изучите зависимость периода колебаний от массы груза.
Таблица 2. L = …………. см Ао = …………..
|
М1 = г |
М2 = г |
М3 = г |
М4 = г |
М5 = г |
|
N1 = |
N2 = |
N3 = |
N4 = |
N5 = |
|
t1 = c |
t2 = c |
t3 = c |
t4 = c |
t5 = c |
|
T1 = c |
T2 = c |
T3 = c |
T4 = c |
T5 = c |
Вывод:
Задание 4. Наблюдение зависимости периода и частоты колебаний от длины маятника.
Оставьте наиболее массивный груз и, изменяя длину L маятника не менее 5 раз с шагом 20-30% по отношению к предыдущему значению, изучите влияние его длины на период колебаний.
Таблица 3. М = …………г
|
L1 = см |
L2 = см |
L3 = см |
L4 = см |
L5 = см |
|
N1 = об |
N2 = об |
N3 = об |
N4 = об |
N5 = об |
|
t1 = c |
t2 = c |
t3 = c |
t4 = c |
t5 = c |
|
T1 = c |
T2 = c |
T3 = c |
T4 = c |
T5 = c |
Вывод.
Задание 5. Выяснение вида зависимости периода колебаний математического маятника от его длины.
Чтобы определить вид математической зависимости периода колебаний от длины выскажем три предположения:
1. Зависимость линейная, то есть с увеличением длины во столько же раз увеличивается (или уменьшается) его период. Проверить это можно по таблице 3, сравнив значения отношений L/T для всех опытов. Если L/T = const, то предположение верно.
2. Зависимость степенная, причем, квадратичная. Проверить это можно также по таблице 3, сравнив отношения (L/T2) для всех пяти опытов.
3. Зависимость степенная, причем, кубическая. Проверить это можно, сравнив отношения (L/T3) для всех пяти опытов.
Для этих исследований составьте таблицу самостоятельно и, произведя необходимые вычисления и учитывая погрешности измерений, сформулируйте выводы.
Выводы:
Лабораторная работа №5.
Статика.
Цель работы: Углубить представление о видах и условиях равновесия твердого тела, имеющего ось вращения. Научить определять экспериментально и рассчитывать теоретически положение центра масс и центра тяжести тел. Проверить на опытах правило моментов.
Оборудование: Штатив, нить с грузом (отвес), плоские тела геометрически правильной и неправильной формы, отрезки проволоки диаметром до 3 мм и длиной до 40 см; линейка ученическая; набор шаров с отверстиями.
Задание 1. Определение положения центров тяжести плоских тел.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
