Контрольная работа: Определение моментов инерции тел методом трифилярного подвеса
получим
.
Это дифференциальное уравнение гармонического осциллятора. Решение уравнения (25) можно записать в виде:
,
где a0 - амплитуда колебания; w0 - циклическая частота колебаний.
Период колебаний равен:
.
Решив последнее уравнение относительно J, получим расчетную формулу:
.
На основании (28) по известным параметрам установки (R, r, z0, М) и измеренному на опыте периоду колебаний можно определить момент инерции системы.
Расчётная часть
R = 12,4×10-2 м.; R1 = 54,25×10-3 м.;
R2 = 49×10-3 м.; r = 3,2×10-2 м.;
L = 192×10-2 м.; mпл = 373×10-7 кг.;
DR » 0; DR1 » 0;
DR2 » 0; Dr » 0;
DL » 0; Dmпл » 0;
mтела = 187×10-7 кг.; Dmтела » 0;
№ п/п | 1) Определение J платформы | 2) Определение J тела | 3) Проверка аддитивности момента инерции | 4) Проверка теорема Штейнера | ||||||||
N | t, с | Dt, с | n | t, с | Dt, с | n | t, с | Dt, с | n | t, с | Dt, с | |
1 |
15 | 69 | 1,99×10-4 |
15 | 59 | 1,99×10-4 |
15 | 52 | 1,99×10-4 |
15 | 59 | 1,99×10-4 |
2 | 66 | 61 | 54 | 60 | ||||||||
3 | 70 | 59 | 53 | 58 | ||||||||
Ср. Знач. | 68,33 | 59,67 | 53 | 59 |
Вначале определим периоды Ti колебаний системы во всех случаях снятия показаний (см. таблицу).
Ti = tср/n;
1) c. 2) c. 3) c. 4) c.
Используя измерения снятые в 1-ом случае, по формуле (28) рассчитаем момент инерции ненагруженной платформы Jпл:
кг×м2.