Загрузил ilnurzdec

Fizika Labaratornaya rabota 1

реклама
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра физики
Отчет
о лабораторной работе №1:
«Законы сохранения в механике Маятник Максвелла»
Студент гр. БСНпв-18-01
____________
А.Д.Нургалиева
(подпись, дата)
Доцент
____________ М.Р. Давлетшина
(подпись, дата)
Уфа 2018
Цель работы: определение момента инерции маятника Максвелла с использованием
закона сохранения энергии.
Приборы и принадлежности: Маятник Максвелла, штангенциркуль.
Принципиальная схема установки:
Расчетные формулы:
1. Определим момент инерции маятника Максвелла для оси:
1
1
2
8
Iо= ∙ 𝑚о ∙ 𝑅о2 = ∙ 𝑚о ∙ 𝐷о2
(1)
2. Определим момент инерции маятника Максвелла для кольца:
1
1
2
8
Iк= ∙ 𝑚к ∙ (𝑅к2 + 𝑅р2 )= ∙ 𝑚к ∙ (𝐷к2 + 𝐷р2 )
(2)
3. Определим момент инерции маятника Максвелла для ролика:
1
1
2
8
Iр= ∙ 𝑚р ∙ (𝑅р2 + 𝑅о2 )= ∙ 𝑚р ∙ (𝐷р2 + 𝐷о2 )
(3)
4. Определим сумму моментов инерции оси, ролика и кольца:
𝐼 ∗ = 𝐼о + 𝐼р + 𝐼к
(4)
5. Определим момент инерции маятника Максвелла:
1
𝑔∙𝑡 2
4
2∙ℎ
𝐼 = ∙ 𝑚 ∙ 𝐷2 ∙ (
− 1)
(5)
6. Определим массу маятника Максвелла:
𝑚 = 𝑚о + 𝑚р + 𝑚к
(6)
7. Определим диаметр маятника Максвелла:
𝐷 = 𝐷о + 2 ∙ 𝐷𝐻
(7)
где, 𝐷𝐻 = 0.5мм
8. Определим относительную величину расхождения:
𝛿=
|𝐼−𝐼 ∗ |
𝐼∗
∙ 100%
(8)
Таблица измерений:
№
m, кг
t, с
1
2,03
2
2,02
3
2,035
4
2,029
5
2,03
Ср.
0,5492
∆t, c
I, кг ∙ м2
∆𝐼, кг ∙ м2
2,4358
Расчет прямых и косвенных измерений:
𝐼о =
1
∙ 0.0332 ∙ 0.012 = 0.415 ∙ 10−6 кг⁄м2
8
1
∙ 0.3905 ∙ (0.1052 + 0.0862 ) = 898 ∙ 10−6 кг⁄м2
8
1
𝐼р = ∙ 0.1255 ∙ (0.0862 + 0.012 ) = 116.9 ∙ 10−6 кг⁄м2
8
𝐼к =
𝐼 ∗ = 0.415 ∙ 10−6 + 898 ∙ 10−6 + 116.9 ∙ 10−6 = 1015.3 ∙ 10−6 кг⁄м2
m = 0.0332+0.3905+0.1255=0.5492 кг
𝐷 = 0.01 + 2 ∙ 0.0005 = 0.011м
1
9.8 ∙ 2.032
2
𝐼 = ∙ 0.5492 ∙ 0.011 ∙ (
− 1) = 889 ∙ 10−6 кг⁄м2
4
2 ∙ 0.37
(889 ∙ 10−6 − 1015.3 ∙ 10−6 )
𝛿=
∙ 100% = −12.43%
1015.3 ∙ 10−6
Вывод: определила момент инерции маятника Максвелла с использованием закона
сохранения энергии.
Скачать