Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". Миловидова С.Д - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

25
платформы в момент достижения ею положения равновесия. Тогда на
основании закона сохранения механической энергии имеем :
mghJ =
2
2
1
ω
(1).
Выразив h через радиусы платформы
R
, диска r , длину нитей
l
, а
ω
через период колебаний
T
, получим формулу для определения момента
инерции:
2
2
4
T
l
mgRr
J
π
=
(2).
Необходимо отметить , что в общем случае в формуле (2) масса m
может быть суммарной массой платформы и некоторого тела ,
находящегося на этой платформе.
Выполнение работы
1. Изучение зависимости момента инерции системы (платформа
плюс тело) от расположения тела на платформе
По диаметру платформы поместить два тела одинаковой формы и
массы так, чтобы они соприкасались в центре платформы .
Плавно потянув за шнур и резко его отпустив, сообщить платформе
вращательное движение. Колебания платформы должны быть малыми, не
более
4
3
оборота . Измеряя время t 10-20 полных колебаний n платформы,
определить период колебаний
T
по формуле T = t/n. Данные измерения
провести не менее трех раз (можно с разным числом
) и найти среднее
T
. Момент инерции системы , из платформы и двух тел определяется по
формуле (2) :
2
2
2
2
2
1
)()(
4
TmmkTmm
l
gRr
J
телхплтелхпл −−
+=+=
π
,
где
const
l
gRr
k ==
2
4
π
для данной установки.
Величины R ,
r
,
l
и
пл
m
указаны на установке, и множитель
k
определяется один раз для всех измерений .
Результаты занести в таблицу .
№
п/
п
t
,с
T
, с
T
∆
,
с
пл
J
, кг*м
2
Δ J, кг*м
2
%100
пл
пл
J
J
∆
1
2
3
Ср
По результатам опыта необходимо оценить абсолютную и
относительную ошибки измерений .
Увеличив расстояние между телами, повторить опыт. Оформить его
в виде аналогичной таблицы .
Сделать вывод о том , как изменяется момент инерции системы от
положения тел на платформе. 
                                            25
пла тформы вмоментдостиж енияею полож ения ра вновесия. Тогда                          на
основа нии з
           ак она сохра нениямеха ническ ой энергии имеем:
                                        1
                                          Jω 2 = mgh                                  (1).
                                        2
            ив h черезра диу сы пла тформы R , диск а r , длину нитей l , а
     В ы ра з
ω черезпериод к олеба ний T , полу чим форму лу дляопределениямомента
инерции:                           J=
                                      mgRr 2
                                          T                           (2).
                                                 4π 2l
       Н еобходимо отметить, что в общ ем слу ча е в форму ле (2) ма сса m
мож ет бы ть су ммарной ма ссой пла тформы и нек оторого тела ,
на ходящ егосяна этой пла тформе.
                              Вы полнение работы
     1. И з учение з ав исимости момента инерц ии системы (платформа
                  плю стело) от располож ениятела на платформе
       П о диа метру пла тформы поместить два тела одина к овой формы и
ма ссы та к , чтобы они соприк а са лись вцентре пла тформы .
        П лавно потяну в за ш ну р и рез к о его отпу стив, сообщ ить пла тформе
вра щ а тельное движ ение. К олеба ния пла тформы долж ны бы ть ма лы ми, не
более 3 4 оборота . И з меряя время t 10-20 полны х к олеба ний n пла тформы ,
определить период к олеба ний T по форму ле T = t/n. Д а нны е из                   мерения
провести не менее трех ра з(мож но с ра з     ны м числом n ) и на йти среднее
T . М омент инерции системы , изпла тформы и дву х тел определяется по
                           gRr
форму ле (2) :       J1 =      (m пл + m 2− хте л )T 2 = k (m пл + m 2− хте л )T 2 ,
                          4π l
                             2

           gRr
  где k =      = const дляда нной у ста новк и.
             2
          4π l
      В еличины R, r , l и m пл у к а за ны на у ста новк е, и множ итель k
определяетсяодинра здлявсех из     мерений.
      Рез у льта ты з
                    а нести втаблицу .
   №                                                                ∆J пл
   п/ n t ,с           T , с с∆T , J пл , к г*м 2 Δ J, к г*м 2       J
                                                                          100%
   п                                                                   пл
   1
   2
   3
   С р

  П о рез   у льта там опы та необходимо оценить а бсолю тну ю          и
относительну ю ош ибк и из мерений.
     У величив ра сстояние меж ду тела ми, повторить опы т. О формить его
ввиде а на логичной та блицы .
     С дела ть вы вод о том, к ак изменяется момент инерции системы от
полож ениятел на пла тформе.

Страницы