Lab 112
Lab № 112
Цел: Експериментално определяне на гравитационното ускорение от физическите вибрациите на махало. Определяне на инерционен момент на физическо махало.
Инструменти и аксесоари: Universal махало ОП-1, хронометър, владетел.
На теория на физически трептения махало наречените твърди, армиран на стационарния хоризонталната ос не преминава през центъра на маса и в състояние на колебания спрямо тази ос (Фигура 1).
Може да се покаже, че махалото се отклонява от малък ъгъл от състояние на равновесие, ще извърши хармонични трептения.
Означаваме О. ос J относителна инерционен момент на махалото Нека точка С е центъра на масата. Тежестта може да бъде разложен на два компонента, единият от които ос е балансирана реакция. Махалото в движение под действието на другия компонент. стойността на които:
За малки ъгли, грехът на »един, а изразът (1) може да се запише:
знак минус означава, че силата е насочена в посока, обратна на отклонението на махалото от равновесното положение.
Базисното уравнение за динамиката на въртеливото движение на физическото махало е писано:
Момент на сила около оста O по отношение на (2):
където L - разстояние от центъра маса С до оста O.
Формула (11) остава в сила в колебанията на махалото по отношение на две произволни оси О и О /. не непременно конюгиран, но разположени на противоположни страни на центъра на масата на махалото.
инсталация работно пространство и метод за измерване.
За определяне на гравитационното ускорение прилага OP-1 устройство (2),
се състои от скоба стена 1, на която са монтирани две подпомагане възглавници призми и физически махалото е хомогенна сърцевина метал 11, на която са монтирани леща леща 5 и 9. 9 е фиксиран и се фиксира неподвижно. Леща 5, разположен на края на пръта може да се премества с нониус мащаб 3 и 4 е фиксирано в желаното положение винт 6. махалото може да бъде суспендиран върху опорната призмата 7 и 10. Комплектът за инструмент включва специален държач за откриване на позицията на масите на махалото. Преместването леща 5 може да се постигне равни периоди на трептения на махалото със суспензия на опората 7 и призма 10, и след това оста на колебание са сдвоени, разстоянието между референтните призми става равна на намалена дължина на физически махало.
Големината на гравитационното ускорение се определя въз основа на формула (11). Експеримент намалена до стойност измерване на Т1. T2. L1. L2. Формула (8) е отправна точка за определяне на момента на инерция на физическа махало.
1) Определяне на земно ускорение.
1. Задържане опората на махалото на призмата 7 се отклонява под малък ъгъл и измерената хронометър време t1 30-50 пълни трептения. Експериментът се повтаря най-малко 5 пъти, и да намерим средната стойност на времето
2. Определяне на периода на осцилация:
където п - броят на трептения.
3. За да се определи позицията на центъра на тежестта на махалото да го премахнете от възглавницата подкрепа призми и баланс на хоризонталния ръб на призмата, закрепена към масата, докато моментите на силата на тежестта, действащи върху дясната и лявата страна на махалото са равни. В случай на равновесието на махалото маса центъра ще бъде разположен в пръта срещу опорна точка. Без отстраняване на махалото с ръба на призмата, измерена линия разстояние L1 между опората 7 и центъра на тежестта.
4. Включване махало отстранен от него в подкрепа на призмата 10. Изберете същия брой трептения и п повтори опит от най-малко 5 пъти за периода на трептене са:
В този случай Т1 измерени периоди и Т2 не трябва да се различава с повече от 5%
5. Намери L2 разстояние между носещия кант призмата 10 и центъра на масата: L2 = l0 - L1. където l0 - разстоянието между ребрата 7 и опорните ръбове 10 (за даден махало L0 = 0730 m).
6. Изчислете средната стойност
7. Оценка на абсолютна грешка на резултата, въз основа на таблична стойност на желаната стойност за географска ширина gtabl Братск. Намери относителната грешка.
8. Резултатите от измерванията и изчисленията са въведени в таблица 1.
Въпроси за допускане до работа
1. Каква е целта на работата?
2. Какво се нарича физическо махало? Какво се нарича махало подлежат на договаряне?
3. Запис формула период физическото махало трептения и обясняват физическия смисъл на променливите, включени в него. Тази формула е валидна при никакви обстоятелства?
4. Опишете настройката работа и по време на експеримента.
5. Оценка на метода на измерване грешка на физическото инерционният момент на махалото.
Въпроси за закрила на произведенията
1. Формулата за периода на трептене на махалото физически.
2. Вземете диференциално уравнение на хармонични трептения на физическо махало, осигуряват неговото решение.
3. Какво се нарича намалената дължина на физическото махало?
4. Формулиране на теоремата на Щайнер.
5. Посочете работи формулата:
за определяне на ускорението на свободно падане;
за определяне на инерционния момент на физическо махало.
6. Получаване на диференциално с формула за изчисляване на относителната грешка D J / J и осигуряват начини за повишаване на точността на резултата от експеримент.