На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


лабораторная работа Изучение вращательного и поступательного движения тел на машине Атвуда

Информация:

Тип работы: лабораторная работа. Добавлен: 09.08.2012. Сдан: 2011. Страниц: 5. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Томский государственный университет 
систем  управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Факультет дистанционного обучения 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа № 2 

по дисциплине «Общая физика» 

Изучение  вращательного и поступательного  движения
тел на машине Атвуда 
 
 
 

Выполнил:
студент ФДО ТУСУР
специальности ?????? 

иванов  иван иванович
??????@?????.??? 
 
 
 
 
 
 
 

2011г
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ 

     Целью настоящей работы является изучение основных законов динамики поступательного  и вращательного движений твердых  тел, экспериментальное определение момента инерции блока и сравнение его с расчетным значением. 

     2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ  ЭКСПЕРИМЕНТА 

     Схема экспериментальной установки на основе машины Атвуда приведена на рис. 3.1.
     На  вертикальной стойке 1 крепится массивный  блок 2, через который перекинута нить 3 с грузами 4 одинаковой массы, равной 80 г. В верхней части стойки расположен электромагнит, который может удерживать блок, не давая ему вращаться. На среднем кронштейне 5 закреплен фотодатчик 6. Риска на корпусе среднего кронштейна совпадает с оптической осью фотодатчика. Средний кронштейн имеет возможность свободного перемещения и фиксации на вертикальной стойке. На стойке укреплена миллиметровая линейка 7, по которой определяют начальное и конечное положение грузов. За начальное, принимают положение нижнего среза груза, за конечное -  риску на корпусе среднего кронштейна.
     Миллисекундомер 8 представляет собой прибор с цифровой индикацией времени. Опоры 9 используют для регулировки положения установки  на лабораторном столе.
     Принцип работы машины Атвуда заключается в следующем. Когда на концах нити висят грузы одинаковой массы, система находится в положении безразличного равновесия. Если же на один из грузов (обычно на правый) положить перегрузок, то система выйдет из равновесия, и грузы начнут двигаться с ускорением.
     Машина  Атвуда
       
 
 
 
 
 
 

     1 – стойка; 2 – блок; 3 – нить; 4 –  грузы; 5 – средний кронштейн; 6 –  фотодатчик; 7 – линейка; 8 – миллисекундомер; 9 – регулировочная опора.
     Рис. 2.1 

     3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ 

     Среднее значение времени < t > определяется по формуле
                                              < t > = .                                            (3.1) 

     Среднее значение квадрата времени < t2 > определяется по формуле
                                              < t2 > = .                                        (3.2) 

     Случайная погрешность определяется по формуле  

                                             ?сл(t) = t ?(t),                                            (3.3)
где   t – коэффициент Стьюдента (при доверительной вероятности ? =0,95 равен 2,8);
        ?(t) – среднеквадратичное отклонение, определяющееся по формуле
                                            ?(t) = ,                                (3.4) 
 где   <t> - средний результат измерения, с;
      n – количество измерений. 

     Приборная погрешность  ?п =0,001 с.  

     Общая погрешность измерения определяется по формуле  

                                                  ?(t)=?п(t)+?сл(t).                                    (3.5) 

     Погрешность косвенного измерения  t2 определяется по формуле 

                                            ?(t2)= 2<t> ?(t).                                         (3.6)   

            Исследуемая зависимость двух величин t2 и h является линейной, то есть удовлетворяет в общем виде формуле:
                                                  t 2 = kh,                                                      (3.7)     
      
 где k - константа, зависящая от параметров экспериментальной     
 установки:                    
                                                   
      
                                    (3.8)                      

 где I ? его момент инерции блока;                                                   
 R – радиус блока ;           
M, m – масса груза и перегрузка;           
g – ускорение свободного падения. 

    . 

     4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ. 
 

Измеренные  значения и результаты их обработки  приведены в таблице. 

                                                                                              Таблица 4.1

      Результаты  измерений времени  прохождения груза

 
Номер изм. h1 = 20,0 см h2 = 16,8см h3 = 12,4см h4 = 9,6 см h5 = 8,0 см
1 3,693 3,248 2,815 2,629 2,413
2 3,781 3,315 2,878 2,547 2,383
3 3,630 3,194 2,774 2,633 2,291
4 3,578 3,352 2,921 2,432 2,284
5 3,820 3,189 3,012 2,547 2,246
3,700 3,260 2,880 2,558 2,323
13,693 10,625 8,294 6,541 5,398
 
 
 
                             Таблица 4.2
     Рассчитанные  погрешности 

       Погрешности Время           ?              
t, c
 
?(t)
 
?сл(t), с
 
?(t), с
 
?(t2), с2
3,700 0,045 0,126 0,127 0,943
3,260 0,032 0,091 0,092 0,598
2,880 0,042 0,116 0,117 0,676
2,558 0,037 0,102 0,103 0,529
2,323 0,032 0,089 0,090 0,418
 
 
     Строим  график зависимости квадрата времени t 2 от пройденного пути h (рис.4.1).
     
             Рис.4.1
      Из формулы (3.7) находим константу k (параметры t2 и h берем из графика на рис.4.1 –координаты точки А):
k = = =66,795 с2/м.
     Искомая зависимость имеет вид:   t2= 66,795* h, с2.                      (4.1)      
Вычислим  значения ординат прямой линии для  двух контрольных точек при произвольных значениях h по выражению 4.1:     
h1 = 0,10 м,   t21= 66,795*0,10 = 6,68 c2   >  точка A1     
h2 = 0,15 м,   t22= 66,795*0,15 = 10,019 c2   > точка A 

     Используя формулу (3.8) для k и учитывая, что = 100*10-3 кг, = 2*10-3 кг, R = 75*10-3 м, g = 9,807 м/с2 вычислим момент инерции I блока.
     Экспериментальное значение момента инерции блока: 
                        Iex= =       = =2,548*10-3 кг*м2.
     Используя геометрические параметры блока, с  учетом плотности металла, из которого изготовлен блок (латунь, r = 8400 кг/м3),  рассчитать его момент инерции (толщина блока d = 6*10-3 м).
     Объём блока:  
                  Vб = ?*d*R2 = 3,14*6*10-3*(75*10-3)2 = 1,06*10-4 м3.
     Масса блока:            
     mб =r* Vб = 8400*1,06*10-4 = 0,89 кг.                              
      Момент  инерции блока:
                     Iаn = * mб*R2 = *0,89*(75*10-3)2 = 2,503*10-3 кг*м2.
     Полученные  экспериментальным  и  аналитическим  способами моменты  инерции  можно  сравнить, получив  отличие  между  ними в процентах, при помощи нижеследующего соотношения: 

      1,798%. 
 

     5. ВЫВОДЫ 

     Используя экспериментальные  данные, был построен график линеаризованной зависимости и рассчитаны коэффициенты соответствующего уравнения  t2 = f(h)= 66,795*h, с2. Все точки в этой зависимости укладываются на прямую в пределах их погрешностей. Это свидетельствует, что экспериментальная зависимость t2 = f(h) соответствует теоретической, т.е. экспериментально доказана справедливость основного уравнения динамики вращательного движения:  
                         

     Значение  собственного момента инерции, полученное в ходе эксперимента равно:
             Iex = 2,548*10-3 кг*м2.
     Используя геометрические параметры блока, с  учетом плотности металла, из которого изготовлен блок, рассчитан его момент инерции: 
             Iаn = 2,503*10-3 кг*м2.
     Значение  собственного момента инерции, полученное в ходе эксперимента, больше расчетного на 1,798%. Несовпадение  экспериментального результата с расчетным  можно объяснить тем, что не учитывался момент сил трения. Это и привело к завышенному значению собственного момента инерции блока в эксперименте.  
 

.
     6. ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ  
     1. Что такое момент сил и момент инерции? 
      Моментом  силы относительно оси называется физическая величина, численно равная произведению величины составляющей  силы, действующей в плоскости, перпендикулярной оси вращения, на плечо этой составляющей, т.е. на кратчайшее расстояние r от оси вращения до линии действия. Момент  силы относительно оси есть вектор, направленный вдоль этой оси и связан с направлением вращения правилом правого винта.
  Момент инерции
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.