Определение моментов инерции тел произвольной формы - файл n1.doc

приобрести
Определение моментов инерции тел произвольной формы
скачать (144.5 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.doc184kb.02.01.2006 15:08скачать
n2.doc180kb.02.01.2006 15:09скачать

n1.doc

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТЕЛ
ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ
1 Цель работы

Определение момента инерции математического и физического маятников.
2 Перечень приборов и принадлежностей

Экспериментальная установка для определения моментов инерции математического и физического маятников, линейка.


1-физический маятник,

2-математический маятник,

3-нить,

4-место крепления нити,

5-вертикальная стойка,

6-основание,

7-зажим,

8-груз.

3 Теоретическая часть


  1. Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити. Период колебания математического маятника определяется по формуле:

,

где l – длина нити.

  1. Физическим маятником называется твердое тело, способное совершать колебания вокруг неподвижной оси, не совпадающей с его центром инерции. Колебания математического и физического маятников происходят под действием квазиупругой силы, которая является одной из составляющих силы тяжести.

  2. Приведенной длиной физического маятника называется длина такого математического маятника, у которого период колебаний совпадает с периодом колебаний физического маятника.



  1. Момент инерции тела является мерой инертности при вращательном движении. Величина его зависит от распределения массы тела относительно оси вращения.

  2. Момент инерции математического маятника рассчитывается по формуле:

,

где m - масса математического маятника, l - длина математического маятника.

Момент инерции физического маятника рассчитывается по формуле:


4 Результаты эксперимента

Определение моментов инерции математического и физического маятников







m,
кг

l,
м

n

t,
с

Tм,
с

g,
м/с2

Iм,
кгм2

1

0,015

0,394

30

37,63

1,254

9,886

0,0023

2

37,64

1,254

9,881

0,0023

3

37,71

1,257

9,844

0,0023









mф,
кг

n

t,
с

Tф,
с

l,
м

Iф,
кгм2

I,
кгм2

,
%

1

2,000

30

38,25

1,275

0,400

0,325

0,007

2,104

2

38,16

1,272

0,323

3

38,20

1,273

0,324










Δt = 0,001 c

Δg = 0,05 м/с2

Δπ = 0,005

Δm = 0,0005 кг

Δl = 0,005 м

Iф= 0,324 ± 0,007 кгм2 ε = 2,104%

Определение момента инерции физического маятника в зависимости от распределения массы










n

t,
с

T,
с

l,
м

Iф,
кгм2

Iф,
кгм2

1

1

30

40,25

1,342

0,468

0,421

0,008

2

40,31

1,344

0,422

3

40,36

1,345

0,423

2

1

30

40,25

1,225

0,371

0,278

0,007

2

40,31

1,231

0,281

3

40,36

1,227

0,279

3

1

30

34,01

1,134

0,289

0,186

0,005

2

34,14

1,138

0,187

3

34,10

1,137

0,187

4

1

30

31,33

1,044

0,202

0,110

0,004

2

31,39

1,046

0,110

3

31,42

1,047

0,111

5

1

30

30,60

1,020

0,117

0,061

0,003

2

30,45

1,015

0,060

3

30,50

1,017

0,060




l

м

Iф

кгм2


Iф1= 0,422 ± 0,008 кгм2

Iф2= 0,279 ± 0,007 кгм2

Iф3= 0,187 ± 0,005 кгм2

Iф4= 0,110 ± 0,004 кгм2

Iф5= 0,060 ± 0,003 кгм2
Вывод:

В проделанной лабораторной работе я научился вычислять момент инерции математического маятника и физического маятника, который находится в некоторой нелинейной зависимости от расстояния между точкой подвеса и центром тяжести.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации