Міністерство освіти і науки України Національний університет „ Львівська політехніка “ Кафедра фізики ЗВІТ Про виконанн лабораторної роботи №8 Визначеня моменту інерції крутильного маятника. Мета роботи: визначити момент інерції крутильного маятника. Прилади і матеріали: крутильний маятник, секундомір, штангельциркуль, металеві диски. Короткі теоретичні відомості: Момент інерції тіла відносно осі дорівнює сумі добутків елементарних мас тіла на квадрати їх віддалей від осі обертання. Момент інерції тіла Jz відносно довільної осі дорівнює сумі моменту інерції Jc відносно осі, паралельна даній, що проходить через центр мас тіла, і добутку маси тіла m на квадрат відстані між осями d: Jz = Jc + m*d2. Розділимо циліндр на окремі кільця безмежно малої товщини d*r з внутрішнім радіусом r. Елементарний об’єм такого кільця: d*V = 2*(*R*h*d*R (1) Jz = (ʃ r2*d*V (2) – момент інерціїтіла. Підставивши (1) в (2) J = 2*(*(*h ʃ r3*d*r = 1/2 *(*h*R4*(, Врахувавши, що : (*R2*h – об’єм циліндра, (*R2*h*( = m – маса циліндра, одержимо: J = ½ m*R2. Період коливання крутильного маятника: T = 2*(((J/f. J = n*(T12*d12 – T22*d12)/(T12 – T22) – 1/8*m*D2. Задані величини: Сумарна маса дисків m = (1.347 ( 0.006) кг. Фізичні величини, які вимірюються прямим способом: d01, d02, dшп, dдр – діаметри відстані між дротиною і шпилькою, шпильки і дротини відповідно; D – діаметр дисків; t – час десяти повних коливань. Основні характеристики приладів: Крцтильний маятник складається з вертикальної дротини Д, нерухомо закріпленої верхнім кінцем у кронштейні К, і горизонтальної хрестовини Х, прикріпленої у геометричному центрі до нижньго кінця дротини. На відстані d1 від осі дротини в хрестовині закріплені чотири шпильки a, а на відстані d2 – чотири шпильки b. На шпильки можна насаджвати металеві диски. Таблиці результатів вимірювання (величини, розмірності похибки прямих вимірювань): Таблиця №1 № dшп, м (dшп, м dдр, м ( dдр, м d01, м (d01, м d02, м (d02, м  1 0,0068 0,00025 0,004 0,00025 0,1055 0,00025 0,1555 0,00025  2 0,0068 0,00025 0,004 0,00025 0,1055 0,00025 0,1555 0,00025  3 0,0068 0,00025 0,004 0,00025 0,1055 0,00025 0,1555 0,00025  4 0,0068 0,00025 0,004 0,00025 0,1055 0,00025 0,1555 0,00025  сер 0,0068 0,00025 0,004 0,00025 0,1055 0,00025 0,1555 0,00025   Таблиця №2 № d1, м (d1, м d2, м (d2, м T1, с (T1, с T2, с (T2, с D,м D,м  1 0,1001 0,00025 0,1501 0,00025 0,717 0,125 0,898 0,0212 0,0365 0,00025  2 0,1001 0,00025 0,1501 0,00025 0,695 0,095 0,860 0,068 0,0365 0,00025  3 0,1001 0,00025 0,1501 0,00025 0,706 0,0015 0,905 0,0283 0,0365 0,00025  4 0,1001 0,00025 0,1501 0,00025 0,7 0,0045 0,844 0,0328 0,0365 0,00025  Сер 0,1001 0,00025 0,1501 0,00025 0,7045 0,07 0,87675 0,0248 0,0365 0,00025   Обчислення шуканої величини за робочою формулою: J = n*(T12*d22 – T22*d12)/(T22 – T12) – 1/8*m*D2. J = (1,347*(0,6152*0,152 – 0,7622*0,12))/(0,7622 – 0,6152) – (1/8)*(1,347*0,0042) ( 0,0010592 кг*м2 Обчислення похибок (формули та розрахунок): (J = 2*(m/m + ((4*T1*(T1*d2*(d2 + 4*T2*(T2*d1*(d1)/( T12 * d22 – T22 * d12)) + ((2*T2(T2 + 2*T1(T1)/(T22 – T12)) + 2*(D/D. (J = 2*0,006/1,347 + ((4*0,731*0,005*0,1514*0,000025 + +4*0,993 *0,005 * *0,0109*0,000025)/(0,9932 – 0,7312)) + ((2 * 0,993 * 0,005 + 2 * 0,731 * 0,005) / ( 0,9932 – 0,7312)) + 2*0,000025/0,0371 = 6,06 % Оцінка виконання роботи Доуск Захит Дата виконання       Підпис викладача