Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Вінницький національний технічний університет
Факультет інформаційних технологій та комп’ютерної інженерії
Кафедра загальної фізики
Лабораторна робота №1.6
з дисципліни «Фізика»
Лабораторна робота №1.6
Тема: Визначення моментів інерції твердих тіл з
допомогою трифілярного підвісу.
Мета: набути навичок експериментального визначення моментів
інерції твердих тіл та перевірити теорему Штейнера.
Порядок виконання роботи
1. Повернути нижню платформу на кут 8-100, надавши їй обертовий
імпульс для початку крутильних коливань. Секундоміром виміряти час
25-30 повних коливань підвісу та визначити період коливань за формулою:
/
2. У центрі платформи розташувати досліджуване тіло m1 та визначити
період коливань системи T1 .
3. На платформі симетрично відносно центру розмістити два тіла масою m1
і визначити період коливань системи T2 .
4. Штангенциркулем заміряти радіус досліджуваного диска r1, та віддаль a
між центрами платформи і зміщеного диска. Дані всіх вимірювань
занести в таблицю:
/
Обробка результатів експерименту та їх аналіз
1. За формулою (4) вирахувати момент інерції I0 платформи. У цьому випадку m=m0 , T=T0 .
2. За формулою (4) вирахувати момент інерції I0 платформи, навантаженої
диском m1. У даному разі m=m0+m1; T=T1.
3. Із співвідношення IC=I0+Iд знайти момент інерції диска відносно
центральної осі Iд.
4. За теоретичною формулою Iд´= 0.5m1r12 знайти момент інерції цього ж
диска. Результат співставити з експериментальним.
5. За формулою (4) вирахувати момент інерції I2 платформи, навантаженої
двома симетрично розташованими дисками m1
/
6. За формулою знайти момент інерції диска відносно осі, зміщеної на O´ від центра мас.
7. За формулою (5) вирахувати момент інерції зміщеного диска згідно з
теоремою Штейнера. Результат співставити з експериментом.
8. Знайти відносну та абсолютну похибки одного з експериментів.
Хід роботи
/
/
Контрольні запитання
1.У фізичній механіці тверде тіло розглядається як система жорстко зв'язаних частинок (матеріальних точок), кожна з яких рухаються разом із центром мас тіла і в той же час обертається навколо нього. Відповідно, в кінематиці рух описують як лінійними, так і кутовими величинами. Момент інерції - це фізична величина, що є мірою інертності тіл при обертовому русі. Чисельно вона дорівнює сумі добутків мас матеріальних точок, на які подумки розбивають тіло, на квадрати їх віддалей від осі обертання. Кінетична енергія є адитивною величиною і за будь-яких умов для твердого тіла визначається виразом:
/
2. Основний закон динаміки обертального руху: Добуток моменту інерції тіла на кутове прискорення дорівнює моменту зовнішніх сил.
3. Теорема Штейнера: момент інерції тіла відносно довільної осі обертання дорівнює сумі моменту інерції цього тіла , взятого відносно паралельної їй осі, що проходить через центр мас , і твори маси тіла на квадрат відстані між осями. З теореми Штейнера слід, що момент інерції мінімальний щодо осі, що проходить через центр мас тіла.
4. У випадку однорідного тіла правильної форми сума замінюється інтегруванням. На практиці часто необхідні значення моментів інерції твердих тіл неоднорідних або довільної (неправильної) форми. У таких випадках моменти інерції визначають експериментально, але результати можуть бути неточними.
Висновок
За допомогою лабораторної роботи я набула навичок експериментального визначення моментів інерції твердих тіл та перевірила теорему Штейнера.
Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть
або зареєструйтесь.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!