Определение момента инерции маховика - файл n1.docx

Определение момента инерции маховика
скачать (27.7 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx28kb.23.11.2012 23:25скачать

n1.docx

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет


Кафедра прикладной химии и физики



Отчет принят:

Оценка __________

Преподаватель кафедры ПХФ

____________________ ФИО

подпись и дата


ОТЧЕТ
по лабораторной работе №3-2
на тему: Определение момента инерции маховика» по дисциплине: «Физика»

Студент гр. ПГ-08-03 … А.Р.

2009


Цель работы: опытное определение момента инерции маховика, а также иллюстрация практического применения второго закона Ньютона и основного уравнения динамики вращательного движения.

Приборы и принадлежности:

  1. маховик со шкивами на подставке и груз с нитью;

  2. штангенциркуль;

  3. секундомер;

  4. линейка.




3




4




1


6

5



2

Описание установки:

1 – вал

2 – основание

3 – маховик

4 – два шкива различного диаметра

5 – груз

6 - штырь
Вывод расчетной формулы:

mv2/2 + Iɷ2/2 – mgH = A1 (1)

v=at, Н=gt2/2, v=2H/t (2)

ɷ=2H/rt (3)

А1 - работа силы трения;

n1 – число оборотов маховика;

v – скорость груза перед ударом о пол;

r – радиус шкива;

t – время падения груза падения до пола;

А1= сn1 (с – коэффициент пропорциональности);

А2 = сn2 (n2 – число оборотом до полной остановки маховика);

0 - Iɷ2/2= А2

с = Iɷ2/2n2, и А1 = -n1* Iɷ2/2n2 (4)

Подставим (4) в (1);

(mv2/2 + Iɷ2/2) – mgH = -n1*2/2n2;


Заменим v и ɷ по формулам (2) и (3);

I =

Т.к. r = , gt2>>2H, n = n1 + n2, то:

I = (5)

Полученные измерения заносим в таблицы для шкивов №1 и№2.


Таблица 1

Номер опыта

t1, c

∆t1, c

n11

n21

Примечание

1

11.1

0.03

25

6

Н1 = 0.73 м

∆Н1 = 0.005 м

m = 0.600 кг

∆m = 0.0005 кг

2

11.0

0.07

25

6

3

11.1

0.03

25

6

Среднее значение

11.07

0.043

25

6

Таблица 2

Номер опыта

t1, c

∆t1, c

n12

n22

Примечание

1

7.1

0.03

27

4

Н1 = 0.73 м

∆Н1 = 0.005 м

m = 0.600 кг

∆m = 0.0005 кг

2

7.0

0.07

27

4

3

7.1

0.03

27

4

Среднее значение

7.07

0.043

27

4


Вычисления:
I1 = = = 0.038 кг м2
I2 = = = 0.028 кг м2


Вычисления погрешностей:
∆m = 0.0005 кг; ∆d = 0.0005 v; t = 0.043 c; g = 0.0002 м/с2; H = 0.005 м;

ln I = ln m + 2ln d + ln g + 2 ln t – ln H

dI/I = dm/m + 2dd/d + dg/g + 2dt/t – dH/H

ɛ = ∆I/I = ∆m/m + 2∆d/d + ∆g/g + 2∆t/t + ∆H/H
ɛ1 = ∆I1/I1 = ∆m/m + 2∆d/d1 + ∆g/g + 2∆t/t1 + ∆H/H1 = 0.0005/0.6 + 2 0.0005/0.04 + 0.0002/9.806 + 2 0.043/11.07 + 0.005/0.73 = 0.04047 100% ? 4.05%

∆I1 = ɛ1 I1 = 0.04047 0.038 = 0.00154 кг м2;
ɛ2 = ∆I2/I2 = ∆m/m + 2∆d/d2 + ∆g/g + 2∆t/t2 + ∆H/H2 = 0.0005/0.6 + 2 0.0005/0.065 + 0.0002/9.806 + 2 0.043/7.07 + 0.005/0.73 = 0.0349 100% ? 3.49%

∆I2 = ɛ2 I2 = 0.0349 0.028 = 0.00097 кг м2;
I1 = 0.038 ± 0.0154 кг м2

I2 = 0.028 ± 0.00097 кг м2
Вывод: в результате проведенной работы мы определили момент инерции маховика. Практически применили основной закон динамики вращательного движения.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации