Інструкції icon

Інструкції




Скачать 79.23 Kb.
НазваниеІнструкції
Дата конвертации22.09.2012
Размер79.23 Kb.
ТипДокументы




ІНСТРУКЦІЇ

ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ











Лабораторна робота №2






ВИЗНАЧЕННЯ МОМЕНТУ ІНЕРЦІЇ

МАЯТНИКА МАКСВЕЛЛА







Мета роботи

Визначити експериментально і розрахувати теоретично момент інерції маятника Максвелла.


^ Прилади та обладнання

Маятник Максвелла, змінні кільця, штанґенциркуль, секундомір.


О
пис вимірювального пристрою


Рис.1
Маятник Максвелла – це маховик (^ 1), закріплений на валу (2) і підвішений на біфілярній підвісці (3) до кронштейна (Рис.1).


Момент інерції маятника можна змінювати за допомогою кілець, які накладаються на маховик.


Кронштейн прикріплений до стояка; на кронштейні розміщений фотоелектричний давач і електромагніт для утримання маятника у верхньому положенні. Стояк прикріплений до основи, на якій розміщений електронний блок .


Рис.2
На передній панелі блоку знаходяться: секундомір (4) і клавіші (5), (6), (7). (Рис.2)

^

Виведення розрахункових формул



Маятник Максвелла, піднятий на деяку висоту h, має потенціальну енерґію mgh. Якщо маятник з такого положення відпустити, то він, опускаючись вниз, здійснює складний поступально-обертальний (плоский) рух. Під час руху вниз потенціальна енерґія маятника зменшується і перетворюється у кінетичну енерґію поступального руху , кінетичну енерґію обертального руху та в роботу проти сил тертя. Якщо тертям знехтувати, то згідно з законом збереження енерґії

. (1)

Знаючи кінцеву лінійну швидкість u точок ободу валу маятника та кінцеву кутову швидкість можна з формули (1) визначити момент інерції маятника Максвелла.

Лінійну швидкість u точок ободу валу маятника можна визначити, знаючи висоту h , на яку піднятий маятник, і час t опускання його з цієї висоти

; . (2)

Виключивши з рівнянь (2) лінійне прискорення α, з яким опускається маятник, отримаємо:

. (3) Лінійна швидкість u точок ободу валу маятника, його кутова швидкість і радіус R зв’язані між собою співвідношенням


. (4)


На основі (3) і (4) одержимо:


, (5)

де d0 – діаметр валу маятника.

Підставляючи значення u з (3) і із (5) у формулу (1), отримаємо для моменту інерції маятника Максвелла:


. (6)

Врахувавши, що загальна маса маятника m = m0 + mM + mK,

де m0 – маса валу маятника;

mM – маса маховика;

mK – маса допоміжного кільця, одержимо:

. (7) Момент інерції маятника Максвелла, як тіла правильної ґеометричної форми, можна також обчислити теоретично за формулою:

, (8)

де J0 – момент інерції валу маятника,

JM – момент інерції маховика,

JK – момент інерції допоміжного кільця.

Значення моментів інерції окремих складових маятника визначаються за формулами:

; ; . (9)

Отже:

, (10)

де dM – зовнішній діаметр маховика;

dK – зовнішній діаметр допоміжного кільця.


^
При підготовці до виконання роботи використати:

Теоретична частина. Розділ 1.1.

Послідовність виконання роботи


  1. Увімкнути пристрій в електромережу 220 В.

  2. Накласти на маховик маятника в допоміжне кільце .

  3. Рівномірно намотати з двох кінців на вал маятника нитки і зафіксувати маятник у верхньому положенні за допомогою електромагніта .

  4. Натиснути клавішу 7.

  5. Дії, зазначені в пунктах 3, 4 повторити 5 разів.

  6. Використавши прикріплену до стояка міліметрову лінійку, визначити висоту падіння маятника h, як відстань між крайніми нижніми точками допоміжного кільця у верхньому і нижньому положеннях маятника.

  7. Результати вимірювань, проведених згідно з п.7 і п.8, записати у Табл.1

  8. Заповнити Табл.2 (величини відповідних мас подані на кільці, валу і маховику).

  9. Виміряти штанґенциркулем діаметри валу, маховика і зовнішній діаметр кільця. Вимірювання здійснити по 3 рази в різних напрямах а результати записати у Табл.3.

  10. Перевівши результати вимірювань всіх величин в одиниці СІ, згідно з формулою (7) визначити величину J, а за формулою (10) розрахувати Jt.

  11. Результати розрахунків п.10 занести у Табл.4.

  12. Замінити допоміжне кільце і повторити всі вище зазначені вимірювання та розрахунки.

13.Порівняти одержані значення J і Jt і, використавши (11), оцінити

розбіжність результатів.

. (11)


^ Таблиці результатів вимірювань і розрахунків

Таблиця 1

кільця

t1, с

t2, с

t3, с

t4, с

t5, с

tсер., с

h, мм

1

вимір

вимір

вимір

вимір

вимір

розрах.

вимір

2

вимір

вимір

вимір

вимір

вимір

розрах.

вимір



Таблиця 2


m0, кг

mM, кг

mK№1, кг

mK№2, кг















Таблиця 3







d0, мм

dм, мм

dK№1, мм

dK№2, мм

1

вимір

вимір

вимір

вимір

2

вимір

вимір

вимір

вимір

3

вимір

вимір

вимір

вимір

сер.

розрах.

розрах.

розрах.

розрах.



Таблиця 4





кільця

J, кг м2

Jt, кг м2

1

розрах.

розрах.

2

розрах.

розрах.



Контрольні запитання

  1. Що називається моментом інерції тіла?

  2. Як визначається момент інерції тіла ?

  3. Вивести формулу для знаходження моменту інерції суцільного диску відносно його ґеометричної осі.

  4. Вивести формулу для розрахунку моменту інерції маятника Максвелла на основі закону збереження механічної енерґії.

  5. Вивести формулу для теоретичного розрахунку моменту інерції маятника Максвелла.



Рекомендована література

  1. Курс фізики / За редакцією І.Є.Лопатинського.

– Львів: Вид. «Бескид Біт», 2002.

2. Трофимова Т.И. Курс физики.– М.: Высшая школа, 1990.

3. Савельев И. В. Курс общей физики, т.1 –М.: Наука, 1982.



Добавить документ в свой блог или на сайт



Похожие:

Інструкції iconПостанова Кабінету Міністрів України від 27 листопада 1998 р. N 1893 "Про затвердження Інструкції про порядок обліку, зберігання І використання документів, справ,
Постанова Кабінету Міністрів України від 27 листопада 1998 р. N 1893 "Про затвердження Інструкції про порядок обліку, зберігання...

Інструкції iconПостанова Кабінету Міністрів України від 27 листопада 1998 р. N 1893 "Про затвердження Інструкції про порядок обліку, зберігання І використання документів, справ,
Постанова Кабінету Міністрів України від 27 листопада 1998 р. N 1893 "Про затвердження Інструкції про порядок обліку, зберігання...

Інструкції iconНормативи ризику, встановлені для комерційних банків національним банком України відповідно до Інструкції «Про порядок регулювання й аналіз діяльності комерційних банків»
Національним банком України відповідно до Інструкції «Про порядок регулювання й аналіз діяльності комерційних банків» установлені...

Інструкції iconНаказ №389 Зареєстровано в Міністерстві юстиції України 4 липня 2003 р за №547/7868 Про затвердження Інструкції про порядок конкурсного приймання дітей (учнів, вихованців) до гімназій, ліцеїв, колегіумів, спеціалізованих шкіл (шкіл-інтернатів)
Наказ мон №389 від 19. 06. 2003р. "Про затвердження Інструкції про порядок конкурсного приймання дітей (учнів, вихованців) до гімназій,...

Інструкції iconОрганізаційні І розпорядчі документи
Кожна з них має бути затверджена вищестоящими органами або керівниками організацій. Інструкції затверджуються керівником або його...

Інструкції iconОсновні поняття мови html
Це тексто­ва мова, в якій інструкції з форматування, що називаються тегами, вбудовані в розділи документа, які містять конкретну...

Інструкції iconОсновні поняття мови html
Це тексто­ва мова, в якій інструкції з форматування, що називаються тегами, вбудовані в розділи документа, які містять конкретну...

Інструкції icon1. Визначення митної вартості товару залежно від базисних умов поставки
Як зазначено у Інструкції №307, митна вартість ціна, яка фактично сплачена або підлягає сплаті за товари та інші предмети на момент...

Інструкції iconАбстрактно-логічний метод
Абстрактно-логічний метод базується на здогадках,інструкції,домислах, закономірностях розвитку І враховується при планувані д-ті...

Інструкції iconНеобережність як форма вини
Будь обережною!”. До обережності нас закликають дорожні знаки і всілякі вказівки, попереджувальні надписи на будівельних майданчиках...

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы