Лаба 4 (ЛР04_Титульный_лист)

Посмотреть архив целиком

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНТСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)



Кафедра Общей Физики и Ядерного Синтеза

Лаборатория Механики и Молекулярной Физики






Лабораторная работа №4


Изучение динамики вращательного движения

на крестообразном маятнике (маятник Обербека)








Группа: ТФ-02-04

Студент: Семёнов А.В.

Преподаватель: Малаховский С.А.





К работе допущен: ________________________

Работу выполнил: ________________________

Дата выполнения работы: __________________

Работу сдал: _____________________________






Москва 2005

Цель работы: проверка основного закона динамики вращательного движения твердых тел. Определение момента инерции маятника и момента сил трения.


Принципиальная схема установки

Математический маятник – массивный шарик, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, длинна которой значительно больше его диаметра. Такой маятник совершает свободные колебания при отклонении из положения равновесия на малый угол (5 - 6°). В ходе эксперимента измеряется время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний.


4. Из уравнения прямой определим значения момента инерции маятника и момента силы трения :

, (1)

,

,

Следовательно, .

Момент силы натяжения нити , (2)

Анализируя уравнения линейной зависимости (1) и (2) сделаем вывод: момент инерции маятника , а момент силы трения . Тогда,

, ,

, ,


5. Рассчитаем теоретическое значение момента инерции маятника по формуле:

,

подставив известные нам значения, получим, что .

Рассчитаем относительную погрешность косвенного измерения: , где

, , , .

Рассчитаем абсолютную погрешность косвенного измерения: .

И тогда получим окончательный результат определения момента инерции маятника:

.

Спецификация измерительных приборов

Наименование прибора

Предел измерения

Цена деления

Инструментальная погрешность

Секундомер

60 с

0.2 с

0.2 с


Длинна нити подвеса маятника (до центра масс шара) ; .

Измерение времени 10 колебаний маятника

1

10.546

0.042

0.001764

2

10.476

0.028

0.000784

3

10.522

0.018

0.000324

4

10.473

0.031

0.000961

5

10.505

0.001

0.000001

среднее

10.504




Обработка результатов измерений

1. Абсолютная погрешность средств измерения (приборная погрешность) времени колебаний маятника:

.

2. Случайная погрешность измерения времени колебания маятника:

.

3. Результирующая погрешность измерения времени колебаний маятника:

.

4. Результат прямого измерения:

.

5. Экспериментальное значение ускорения свободного падения:

6. Относительная погрешность косвенного измерения:

,

,

, ,

7. Абсолютная погрешность косвенного измерения:

8. Окончательный результат определения ускорения свободного падения: