Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28
Нижегородский государственный архитектурно – строительный университет Кафедра физики По лабораторной работе №8 «Изучение вращательного движения твердого тела» Преподаватель Данилов В.И. Студент группы ИС-16 Бедункевич А 2008 г Цель работы
: Измерение углового ускорения и момента инерции вращающегося тела, проверка закономерностей вращательного движения. Схема установки
1 – маятник; 2 – блок; 3 – груз; 4 – линейка. Расчетная формула
При падении груза на нити его ускорение одинаково с касательным ускорением точек обода шкива маятника. По уравнению равноускоренного движения с нулевой начальной скоростью оно равно
h – высота падения груза, t – время падения. Угловое ускорение всех точек шкива (и всего маятника) можно определить по формуле:
R – радиус шкива Движение маятника подчиняется основному уравнению динамики вращательного движения, которое в проекциях на ось вращения имеет вид:
М – момент вращающей силы, Трение при вращении маятника и блока вокруг оси пренебрежительно мало. Пренебрегая трением и учитывая, что согласно второму и третьему законам Ньютона вращающая сила
m – масса груза, g – ускорение свободного падения, получим выражение для суммарного момента инерции:
Поскольку момент инерции блока много меньше момента инерции маятника, последняя формула может применяться для вычисления с достаточно высокой точностью момента инерции маятника. Выполнение работы
R = 0,017 (м) – радиус шкафа 1) первая серия опытов 0,71 0,03588 0,02547
2) вторая серия опытов 2,82 0,00905 0,0255
3) третья серия опытов 3,23 0,009317 0,03009
Расчёт погрешностей
1) 2) Проводя расчёты по формулам (3) и (4) для значений t полученных в результате второй серии опытов получаем: 3) Проводя расчёты по формулам (3) и (4) для значений t полученных в результате третей серии опытов получаем:
Вывод
В ходе выполнения работы для каждой из трёх серий измерений, с точностью 95%, были подсчитаны значения угловых ускорений:
|