рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Вид работы: Лабораторные Работы
/
ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ - Лабораторная Работа, раздел Образование, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ Предварительно Необходимо Изучить Теоретические Основы Работы...

Предварительно необходимо изучить теоретические основы работы №5.

Трифилярный подвес в положении равновесия показан на рис.19а. Платформа П подвешена на трех нитях, прикрепленных к платформе в вершинах равностороннего треугольника. Верхние концы нитей прикреплены к неподвижной шайбе С также в вершинах равностороннего треугольника. Треугольники вписаны в окружности, соответственно, радиусов R и r. Центры окружностей О и Q лежат на вертикальной оси. В положении равновесия расстояние между платформой П и шайбой С равно Н, а сила тяжести платформы П уравновешена силами натяжения трех нитей. При повороте платформы на угол j от положения равновесия ее нити подвеса перекручиваются и их силы натяжения создают момент сил, стремящийся повернуть платформу в положение равновесия, а сама платформа поднимается на высоту z (рис.19). В результате платформа П начинает совершать крутильные колебания.

При крутильных колебаниях платформы П ее отклонение от положения равновесия характеризует угол j. Если силами сопротивления движению можно пренебречь, то колебания становятся гармоническими:

, (1)

где j_m - амплитуда угла поворота; t - время колебаний;

Т - период колебаний; a₀ - начальная фаза.

Угловую скорость w платформы П найдем дифференцированием j по времени:

. (2)

Из формулы (2) следует, что амплитуда угловой скорости равна . (3)

При крутильных колебаниях платформы П происходит переход кинетической энергии вращательного движения платформы в потенциальную энергию подъема платформы относительно положения равновесия
Е_Р= mgz и наоборот. Механическая энергия крутильных колебаний Е равна сумме кинетической и потенциальной энергий: Е = E_k + Е_р .

В момент прохождения платформы П через положение равновесия Е_Р = 0, а кинетическая энергия E_k максимальна и равна полной энергии. С учетом формулы (3) получим

. (4)

В момент отклонения платформы П на максимальный угол j_m она поднимается на максимальную высоту z_m от положения равновесия, а кинетическая энергия равна 0. Энергия колебаний Е равна максимальной потенциальной энергии:

. (5)

Обозначим длину нитей подвеса буквой L. Из DАДВ (рис.19а) следует , (6)

а из DА¢ДВ¢ и D А¢В¢О¢ (см.рис.19б) получим

. (7)

Вычитая уравнение (7) из уравнения (6), найдем

или

. (8)

При малых углах отклонения j, т.е. при выполнении условия z<<H, , , уравнение (8) принимает вид:

. (9)

Соответственно для максимальных высоты подъема z_m и угла отклонения j_m из уравнения (9) следует

. (10)

Тогда . (11)

Подставляя формулу (11) в формулу (5), получим энергию крутильных колебаний

. (12)

Приравнивая формулы (4) и (12), определяющие механическую энергию крутильных колебаний, получим уравнение

из которого найдем момент инерции платформы П относительно вертикальной оси OQ

, (13)

где t - время n полных колебаний платформы П.

Определяя момент инерции I по формуле (13), полуширину доверительного интервала DI (абсолютную погрешность) вычисляют с помощью формулы:

, (14)

т.е. DI = IE, где Е - относительная погрешность момента инерции I, а Dt, Dm, …, DH - абсолютные погрешности соответствующих величин.

При экспериментальном измерении момента инерции I_k тела с номером k сначала наблюдают колебания ненагруженной платформы П и по формулам (13) и (14) находят момент инерции пустой платформы I₀ и полуширину доверительного интервала DI₀. Далее испытуемое тело помещают в центр платформы П и повторяют измерения для платформы с телом, а с помощью формул (13) и (14) определяют момент инерции платформы с телом I₀_k и полуширину доверительного интервала DI₀_k. Тогда момент инерции одного тела равен

I_k = I₀_k - I₀, к=1,2 , (15)

а полуширина доверительного интервала DI_k определяется формулой

. (16)

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ

Лабораторная работа... ИЗУЧЕНИЕ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА ОБЕРБЕКА...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ
Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси z (1) аналогичн

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Экспериментальная установка показана на рис.16. Маятник Обербека состоит из четырех спиц, укрепленных на втулке под прямым углом друг к другу. На втулке закреплены два шкив

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
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 &quo

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Предварительно необходимо изучить теоретические основы работы №5. Экспериментальная установка (рис.17), называемая крутильным маятником, представляет собой платформу 1, подвешенную

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Упражнение 1. ИЗМЕРЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ 1. Измерьте расстояние R от точек крепления нитей с платформой П до центра платформы. Измерьте соответствующее расстояние r для шайбы С

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ
Ускорение свободного падения (ускорение силы тяжести) - ускорение, которое приобретает свободная материальная точка под действием силы тяжести. Такое ускорение имел бы центр тяжести

Согласно (22), для выполнения последнего равенства необходимо, чтобы
. (23) Условие (23) выполняется либо при d=d1 (это частный случай, см. сноску на стр.69), либо при

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
В основании 1 уст

СРАВНЕНИЕ ПЕРИОДОВ КОЛЕБАНИЙ ФИЗИЧЕСКОГО И МАТЕМАТИЧЕСКОГО МАЯТНИКОВ
1. Нижний кронштейн 14 (рис.25) с фотоэлектрическим датчиком установите в нижней части стойки 2, чтобы указатель положения кронштейна фиксировал длину, равную приведенной длине физи

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ
Маятник Максвелла представляет собой (рис.29) диск 6, закрепленный на оси 7, подвешенный на бифилярном подвесе. Движение маятника (диска) Максвелла описывается следующей си

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
На вертикальной стойке крепятся два кронштейна: верхний (2) и нижний (3). На верхнем кронштейне (2) (рис.29) находится электромагнит (10), фотоэлектрический

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Запишите в таблицу 1 массу mc и диаметр dc стержня; массу диска mgи массу кольца mк. 2. Установите подвижный кронштейн в нижн

Цель работы
Экспериментальное определение момента инерции системы*, состоящей из массивного маховика, двух шкивов, насаженных на общий вал. Теоретические осн

Описание экспериментальной установки
На рис. 31 схематически показана лабораторная установка, с помощью которой исследуются закономерности поступательного и вращательного движения тел, необходимые для вычисления момент

Порядок выполнения работы
1. Штангенциркулем измерьте не менее 5 раз диаметр (d) большего шкива 5 (рис.31) и результаты измерений занесите в табл.1. В этой же таблице запишите приборную ошибку измерения диам

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ
Гироскопические приборы и системы применяются в различных областях техники: в авиации и на морских судах; в горнорудной и нефтяной промышленности (при прокладке шахт, тоннелей, при

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
На рис.33 представлена принципиал

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1984. 2. Савельев И.В. Курс общей физики. Механика. М.: ООО "Издательство Астрель", ООО "