Определяне инерционен момент fizicheskogomayatnika
ОПРЕДЕЛЯНЕ инерционен момент
Целта на работата. запознаване с физическото махалото и определяне на неговата инерционен момент около оста на въртене. Изследването на зависимостта на инерционния момент на масата на махалото за пространственото разпределение.
Инструменти и аксесоари. физическа махало с скоба суспензия, метална призма за откриване на позицията на махалото центъра на тежестта на хронометъра на.
Физическа махало (Фигура 1) е всяко вещество, което се извършва под влияние на гравитацията колебания за фиксирана хоризонтална ос (А), не преминава през центъра на тежестта (С). махало точка суспензия е център на въртене.
Фиг.1. съединение махало
Когато отклонението на махалото от равновесното положение в един ъгъл възниква въртящ момент, генериран от тежестта:
,
където L - разстояние между точката на окачване и центъра на тежестта на махалото (знак E конус се дължи на факта, че в момента на сила М има такава посока, която се стреми да се върне на махалото Xia до равновесие, т.е., да се намали ъгъл).
За малки ъгли на отклонение
От друга страна по време на възстановяването на силата, може да се запише като:
I - инерционен момент на махалото
I - ъглово ускорение.
От (1) и (2) могат да бъдат получени:
Уравнение (4), - линейна диференциално уравнение на втори ред. Неговото решение е израз.
С оглед на уравнение (3) за периода на малките трептения на физическо махало може да се запише като:
където
От формула (5) може да се изрази във физически инерционен момент на махалото спрямо оста на въртене
Намирането чрез измерване m, L и Т. възможно с формула (6), за да се изчисли физически махало инерционен момент за дадена ос на въртене.
Този документ използва физически махало (2), който е стоманен прът, на която са закрепени две масивни стоманени леща (А1 и А2) и референтните призми за окачване (Р1 и Р2). Инерционният момент на махало прът ще излезе от моментите на инерция, леща и призми:
.
Инерционният момент на пръта може да се изчисли с помощта на теоремата на Щайнер:
,
където I0 - инерционен момент на пръта по отношение на една ос, минаваща през центъра на тежестта.
г - разстояние от центъра на вала на тежестта на точката на окачване.
На инерционни моменти леща и призми могат да бъдат приблизително изчислени за масови точки. Тогава инерционният момент на махалото може да се запише като:
където
защото само на една леща А1 се движи, за да има условия за изпълнение. промяната ще бъде само инерционен момент
физическа махало (Фигура 2), използван в тази работа е, на която са закрепени две масивни стоманени леща (А1 и А2) и референтните призми за окачване (Р1 и Р2) стоманен прът (Р). Махалото е окачен върху конзолата.
Чрез преместването един от лещата може да се промени моментът на инерция на махалото по отношение на точката на окачване (ос на въртене).
Центърът на тежестта на махалото на махалото балансиране определя върху хоризонтална ребро специална призма (Фигура 3). На пръта на махалото 10 mm покритие рязане пръстен служи за точно определяне на разстоянието от центъра на тежестта и оста на въртене без използване линийка. А1 леща малък преместване по протежение на вала може да се постигне това, че разстоянието L от точката на окачване на центъра на тежестта, равна на цяло число от см, считано по скалата на стъблото.
Редът на изпълнение.
Определяне на положението на центъра на тежестта на махалото.
а) Премахване на махалото от скобата и се поставя в хоризонтално положение върху специална призма P3 (Фигура 3), така че да е в равновесие. Точната позиция на равновесие се постига чрез преместване малка леща А1.
Фигура 3. махало балансиране
б) По скала за измерване на махалото L - разстояние от суспензия точка (Р1 призма ръб) на махалото центъра на тежестта (горния ръб на P3 на призма).
в) По скалата на махалото да се измери разстоянието
2. Определяне на физически периода махало трептене.
а) Определете махало призма Р1 на скобата (Фигура 2)
б) определяне на общото време на 50-100 трептене на махалото. Записва се времето т н а броят на колебания на махалото.
в) определяне на периода на физическо махало трептения съгласно формулата:
3. Премахване на скобата на шарнир. А1 леща се движат на няколко сантиметра до нова позиция и повторете опита. Измерванията трябва да се извършват най-малко три различни положения спрямо А1 леща суспензия точка.
4. Съгласно формула (6), за да се изчисли инерционният момент на физическа махало ВОН.
5. изчислява относителната инерционният момент на грешката за един от случаите, разгледани от формулата:
T величина и l дефинирани инструменти, клас на точност.
6. Намерете абсолютна грешка
Написано в таблицата като крайният резултат
7. Съгласно формула (8) за изчисляване на момента на инерция на махалото Iteor за всеки отделен случай.
8. Сравнение на резултатите и ВОН Iteor. чрез изчисляване на съотношението на:
За да се направи заключение за това как чудесно Получените стойности на разликата и причините за несъответствията.
Резултатите от измерванията и изчисленията
Какво се нарича хармоничен осцилатор?
Какъв е срокът на трептене?
Формули за изчисляване на периода на физическо трептения махалото.
Какво е инерция? Какво е инерционният момент на добавката?
Как да се изчисли инерционният момент около оста не, минаваща през центъра на тежестта?
Вземете най-формула за изчисляване на инерционния момент на физическо махало.
1. Savelev И. В. Курс по обща физика: Обучение. помощ за технически колежи :. 3 тона Vol.1: Механика. Молекулна физика. - трето издание. Чл.-кор. - М. Наука, 1986 - 432s.
2. Detlaf А. А. Yavorsky BM Физика на курса: Обучение. помощ за технически колежи. - М. ВУ, 1989. - 607 стр. - парчета. указ. а. 588-603.
3. лабораторни упражнения по физика: Учебник. наръчник за студентите от техническите колежи / BF Алексеев KA Барсуков И. А. Voytsehovskaya и др.; Ед. KA Барсуков Yu. I. Uhanova. - М. изпълнителния. Училище 1988 година. - 351 с. ил.