Лабораторная работа: Определение момента инерции твердых тел 3

Преподаватель Студент группы

___________ / ____________ / __________/

___________2009 г. ____________ 2009 г.

Томск 2009

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью настоящей работы является определение момента инерции твердых тел и экспериментальная проверка справедливости теоремы Штей­нера на примере физического маятника.

2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

??? ????????????????? ???????? ??????? ???????? ? ??????????? ??????? ??????? ? ?????? ?????? ???????????? ??????????? ????????? ?????????????? ???????? ???? - 4. ??? ?????????? ?????? (???. 4.1), ?? ???????????? ?????? ????????? 1 ???????? ???????? ????????? 2, ??????? ????? ??????????? ???????? ?????? ?????? ?? 360? ? ???????? ? ????? ????????? ?????????. ? ????? ??????? ?????????? 2 ???????? ?????????????? ???????, ? ? ?????? - ??????????. ?????????????? ??????? ???????????? ????? ????????????? ????? 3 ?? ?????????? ??????? 4. ?????????? ??????? - ???????? ???????? 5, ??????????? ?? ??????? ?????? 6. ??????? ?????? 6 ????? ???????????? ?? ???? ????? ??????? ? ????????????? ? ????????? ?????????.

Стержень 5 имеет кольцевые проточки, которые служат для надежной фиксации опорных призм. Установка снабжена фотоэлектрическим датчиком 7, который закреплен на вертикальной стойке с помощью кронштейна 8 и имеет возможность перемещаться как вдоль, так и вокруг стойки и фиксироваться в любом положении. Датчик предназначен для выдачи сигналов на миллисекундомер 9. Миллисекундомер физический выполнен самостоятельным прибором с цифровой индикацией времени и количества полных периодов колебаний маятника.

3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Средняя величина периода колебаний маятника:

T = t / n , (3.1)

где t - продолжительность 10 - 15 колебаний;

n - число колебаний за время t .

Формула для экспериментального расчета момента инерции прямого тонкого стержня

, (3.2)

где T - период колебаний маятника;

l - расстояние от центра масс до точки подвеса маятника;

m - масса маятника;

g - ускорение свободного падения.

Формула для теоретического расчета момента инерции прямого тонкого стержня длиной d и массой m относительно оси, перпендикулярной к стержню и проходящей через его середину:

I₀ = md ² /12 (3.3)

Формула для теоретического расчета инерции прямого тонкого стержня длиной d и массой mотносительно произвольной оси, параллельной другой оси, перпендикулярной к стержню и проходящей через его середину:

I = I ₀ + ml ² (3.4)

Формула для расчета погрешности косвенного измерения квадрата расстояния между осями:

s ( l ² )= ml s ( l ) (3.5)

где s ( l ) – абсолютная погрешность измерения между осями.

Формула для расчета экспериментальной абсолютной погрешности косвенного измерения периода колебания стержня:

(3.6)

Формула для расчета экспериментальной абсолютной погрешности косвенного измерения момента инерции:

(3.7)

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--