Міністерство освіти і науки України
Національний університет „ Львівська політехніка “
Кафедра фізики
ЛАБОРАТОРІЯ МЕХАНІКИ ТА МОЛЕКУЛЯРНОЇ ФІЗИКИ
ЗВІТ
Про виконання лабораторної роботи №9
Визначення моменту інерції тіла неправильної геометричної форми.
Мета роботи: використовуючи крутильний маятник, визначити момент інерції тіла неправильної геометричної форми.
Прилади і матеріали: крутильний маятник, тіло неправильної геометричної форми, секундомір, штангенциркуль.
Короткі теоретичні відомості:
Момент інерції тіла відносно осі дорівнює сумі добутків елементарних мас тіла на квадрати їх віддалей від осі обертання.
Формула для визначення моменту інерції однорідного диска:
Jz=((vr2 dV; (1)
dV = 2*(*R*h dR; (2)
Підставивши (2) в (1) одержимо:
J = 2*(*(*h R(0 r3 dr = ½*(*h*R4*(,
Врахувавши, що:
(*R2*h – об‘єм циліндра, (*R2*h*( = m – маса циліндра, одержимо:
J = ½ mR.
Розрахункова фрмула:
J = 1/32 *(*(*D4*h*((T22-T12)/T12).
Задані величини: ( - густина матеріалу диска;
Фізичні величини, які вимірюються прямим способом: D – діаметр диска; h – висота диска; T1 – період обертання без вантажа; T2 – період обертання з вантажом;
Основні характеристики приладів: крутильний маятник складається з вертикальної дротини, нерухомо закріпленої верхнім кінцем в кронштейні К і горизонтального однорідного суцільного диска Д, закріпленогов центрі до нижнього кінця дротини. На диск можна накладати тіло неправильної геометричної форми В так, що вісь маятника проходитиме через центр мас тіла.
Таблиці результатів вимірюваннь ( величини, розмірності похибки прямих вимірювань):
№
D, м
h, м
T1, с
(T1, с
T2, с
(T2, с
1
0,1189
0,0307
1,466
0,03
1,572
0,012
2
0,1183
0,0307
1,413
0,023
1,556
0,004
3
0,1189
0,0307
1,430
0,006
1,553
0,007
сер
0,1187
0,0307
1,436
0,0197
1,56
0,0083
Обчисленя шуканоїт величини за робочою формулою:
J = 1/32 *(*(*D4*h*((T22-T12)/T12).
J= 1/32*3,14*1,4*103*(0,1187)4*0,0307*((1,562-1,4362)/1,4362)=1,52*10-3 кг/м2.
J1=1/32*3,14*1,4*103*(0,1189)4*0,0307*((1,5722-1,4662)/1,4662)=0,126* *10-3кг/м2
J2=1/32*3,14*1,4*103*(0,1183)4*0,0307*((1,5562-1,4132)/1,4132)=0,175*
*10-3 кг/м2
J3 = 1/32 *3,14*1,4*103*(0,1189)4*0,0307*((1,5532-1,4302)/1,4302)=1,5*
*10-3 кг/м2.
Jсер = (J1+J2+J3)/3=0,6*10-3кг/м2
Обчислення похибок (формули та розрахунок):
(J/J*100%=39,5%
(J=((J1+(J2+(J3)/3=0,5997*10-3кг/м2
Запис кінцевого результату:
J1 = 0,126*10-3 кг/м2.
J2 = 0,175*10-3 кг/м2.
J3 = 1,5*10-3 кг/м2.
J= 1,52*10-3 кг/м2.
(J/J = 39,5%.
(J=0,5997*10-3кг/м2
Аналіз результатів та висновки: використовуючи крутильний маятник, визначив момент інерції тіла неправильної геометричної форми J=1,52*10-3 кг/м2. великі рoзбіжності в розрахунках спричинені тим, що кут, на який я відхиляв маятник, був завжди різний. Обчислив похибку вимірювання (J/J= =39,5%.
Підпис студента
Оцінка виконання роботи
Допуск
Захит
Дата виконання
Підпис викладача
