Определение момента инерции конструкции методом физического маятника. Меденцов Л.Ф. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Для вычисления момента инерции по формуле (7)
необходимо найти расстояние
d
от центра масс конструкции (т.
С) до точки О (рис.2). Найдем его двумя способами:
аналитически и экспериментально:
а) аналитический метод
Если конструкцию опереть в т. С, расположив ее
горизонтально, то она будет находиться в равновесном
положении, а это выполняется, если суммарный момент
векторов сил равняется нулю:
0
321
=++ MMM
r
r
r
. Отсюда
находим
теор
d
.
б) экспериментальный метод
Поместить конструкцию горизонтально на опору-призму и
уравновесить ее. Отметить положение точки равновесия и
измерить линейкой расстояние ОС (
d
). Сравнить полученное
значение с аналитическим расчетом .
Экспериментальное определение момента инерции
1. Подвесить на призму конструкцию.
2. Отклонить тело на малый (3
5
0
) угол и найти время 30,
40, 50 полных колебаний (десятые доли секунды не
отбрасывать!)
3. Внести все данные в таблицу 1 и вычислить момент
инерции по формуле (7).
Таблица 1
4. Вычислить погрешности измерений.
Систематическая погрешность. Доверительный интервал
систематических ошибок (приборных или инструментальных)
вычисляем по формулам:
№№
п/п
Число
колебаний
n
Время
колебаний
t,с
i
J
ср
J
1
2
3
   Для вычисления момента инерции по формуле (7)
необходимо найти расстояние d от центра масс конструкции (т.
С) до точки О (рис.2). Найдем его двумя способами:
аналитически и экспериментально:
   а) аналитический метод
   Если     конструкцию опереть в т. С, расположив ее
горизонтально, то она будет находиться в равновесном
положении, а это выполняется, если суммарный момент
                                  r   r        r
векторов сил равняется нулю: M 1 + M 2 + M 3 = 0 . Отсюда
находим d теор .
    б) экспериментальный метод
    Поместить конструкцию горизонтально на опору-призму и
уравновесить ее. Отметить положение точки равновесия и
измерить линейкой расстояние ОС ( d ). Сравнить полученное
значение с аналитическим расчетом .
    Экспериментальное определение момента инерции
    1. Подвесить на призму конструкцию.
    2. Отклонить тело на малый (3 50) угол и найти время 30,
        40, 50 полных колебаний (десятые доли секунды не
        отбрасывать!)
    3. Внести все данные в таблицу 1 и вычислить момент
        инерции по формуле (7).
                                                  Таблица 1

               Число        Время
    №№
                          колебаний       Ji        J ср
    п/п     колебаний n
                             t,с
     1
     2
     3

    4. Вычислить погрешности измерений.
Систематическая погрешность. Доверительный интервал
систематических ошибок (приборных или инструментальных)
вычисляем по формулам: