1. Найдите массу m падающего груза и диаметры D и d шкивов. Установите и измерьте определенную высоту h падающего груза. Запишите найденные результаты в таблицу 1.
2. С помощью кнопки "СЕТЬ" включите экспериментальную установку.
3. Поместите на спицы маятника 4 грузика с массами m1 на одинаковом расстоянии R1 от центра шкива и добейтесь безразличного равновесия. Измерьте R1 и запишите в таблицу 1.
4. В один слой намотайте нить на шкиве с большим диаметром D. Отпустите крестовину и измерьте время падения t1D груза m с высоты h, нажимая кнопку "ПУСК". После измерения нажмите кнопку "СБРОС". Повторите эти измерения не менее пяти раз. Результаты запишите в таблицу 1.
5. Повторите измерения п.4, наматывая нить на шкив меньшего диаметра d, определяя время t1d.
6. Повторите измерения п.п.3¸5 для других расстояний R2, R3 и R4 грузиков до оси вращения. Результаты измерений запишите в таблицу 1.
7. Для каждого расстояния R и диаметра шкива найдите средние значения времени падения груза, а также полуширину доверительного интервала Dt. По формуле (15) вычислите момент инерции I маятника Обербека в каждом случае.
Таблица 1
m = ; D = ; d = ; h = ; | ||||||||
№№ наблюдений | R1 = | R2 = | R3 = | R4 = | ||||
t1D | t1d | t2D | t1d | t3D | t3d | t4D | t4d | |
Среднее время | ||||||||
Полуширина доверительного интервала | ||||||||
Момент инерции I | ||||||||
Полуширина доверительного интервала | ||||||||
Угловое ускорение e | ||||||||
Полуширина доверительного интервала De |
8. Полуширину доверительного интервала момента инерции маятника определите с помощью формулы:
. (21)
9. Для каждого диаметра шкива постройте график зависимости .
10. По формулам (13) и (15) вычислите угловое ускорение для различных R и постройте график зависимости для каждого диаметра шкива. Пренебрегая погрешностями измерения D и h, найдите полуширину De доверительного интервала с помощью формулы: .
11. Для одного расстояния R1 по формулам (13), (14) и (15) оцените, как меняется угловое ускорение e при изменении момента силы, вызванном изменением радиуса r шкива.