ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ.

ВВЕДЕНИЕ.

Законы вращательного движения можно учить с помощью прибора (маятника Обербека), изображенного на рис. 1.

Прибор состоит из шкива L радиуса r, закрепленного на оси О, 4 стержней, расположенных под углом 90 друг к другу, и 4 схожих цилиндрических грузов m0, которые можно перемещать повдоль стержней и закреплять на определенном расстоянии от оси ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ.. Грузы закрепляются симметрично, т.е. так, чтоб центр их тяжести совпадал с осью вращения. Прибор приводится во вращательное движение грузом P, прикрепленным к концу шнура, навитого на шкив. Груз P, удерживаемый на высоте h над полом, обладает возможной энергией m1gh, где m1 – масса груза, g – ускорение свободного падения ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ..

Если предоставить возможность грузу P падать, то это падение будет происходить с ускорением a. При всем этом шкив со стержнями и расположенными на нем грузами будет крутиться с угловым ускорением . При падении груза P возможная энергия Eп = mgh, перебегает в кинетическую энергию поступательного движения груза Eп = и кинетическую энергию

Eкв ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. = вращательного движения прибора.

На основании закона сохранения механической энергии можно записать

m1gh = + , (1.4.1)

где v – скорость груза P в момент касания пола;

- угловая скорость вращающейся части прибора;

I – момент инерции крестовины маятника Обербека относительно оси вращения.

Сила, под действием которой груз m1 падает вниз

F = P – T,

где – P – сила тяжести; T ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. – сила натяжения шнура.

Отсюда

T = P – F

либо

T = m1g – m1a = m1(g-a) (1.4.2)

Сила T докладывает угловое ускорение вращающемуся телу. Момент этой силы

M = Tr = m1(g-a), (1.4.3)

где r – радиус шкива.

Потому что движение груза равноускоренное, то ускорение его с учетом исходных критерий (t = 0; y0 = 0; v0y = 0) будет равно

a= (1.4.4)

С ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. другой стороны, на основании основного закона динамики вращательного движения маятника вокруг недвижной оси можно написать

M = I, (1.4.5)

где - угловое ускорение маятника. Оно равно

= (1.4.6)

Из формул (1.4.5),(1.4.3),(1.4.6) находим

I = (1.4.7)

Для определения момента инерции I необходимо найти опытным методом все величины, стоящие в правой части уравнения (1.4.7); ускорение свободного падения g = 9,8 м/с2.

ПРОВЕДЕНИЕ Опыта И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. ОБРАБОТКА Опытнейших ДАННЫХ.

1) Цилиндрические подвижные грузы m0 фиксируем как можно поближе к оси вращения, но так, чтоб крестовина была в безразличном равновесии.

2) Измеряем штангенциркулем поперечник огромного шкива (2r).

3) На технических весах определяем массу m1 груза P (с точностью до 0,5г).

4) На шкив наматываем нить, на конце которой ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. прикрепляем груз P так, чтоб он был на высоте h над уровнем пола. Масштабной линейкой измеряем величину h.

5) Предоставив возможность грузу P падать, по секундомеру определяем время t его падения. Секундомер включаем в момент начала движения груза и останавливаем сразу с ударом груза об пол. Всего проводим 5 опытов с грузами разных ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. масс.

6) Проводим подобные опыты при расположении подвижных цилиндрических грузов на концах стержней.

7) Определим момент инерции (по формуле 1.4.7) для каждого момента времени.

кгм2

кгм2

кгм2

кгм2

кгм2

кгм2

кгм2

кгм2

кгм2

кгм2

Заполним данными таблицу №1.

№ опыта m1 кг r м h м t c Ii = mr2 кгм2 Схема расположения цилиндрических ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. грузов
0.1 0.013 0.9 16.5 0.025
0.2 0.013 0.9 10.9 0.022
0.3 0.013 0.9 8.8 0.021
0.4 0.013 0.9 7.4 0.02
0.5 0.013 0.9 6.4 0.019
0.1 0.013 0.9 8.8 0.007
0.2 0.013 0.9 0.0065
0.3 0.013 0.9 0.0068
0.4 0.013 0.9 4.2 0.0064
0.5 0.013 0.9 3.7 0.0062


provedenie-iskusstvennogo-dihaniya.html
provedenie-issledovaniya-v-socialno-ekonomicheskoj-sfere-na-osnove-ispolzovaniya-gotovoj-kompyuternoj-modeli.html
provedenie-kollegij-i-soveshanij-dokumentooborot-otchet-o-rezultatah-po-osnovnim-napravleniyam-deyatelnosti-za-2012-god-volgograd.html