Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Отчет по лабораторной работе № 6

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Кафедра ОТФ

Тема: Определение момента инерции твердых тел

с помощью маятника Максвелла

Выполнил: студент гр. ГК-10-2 ______________ /Смирнова С.А./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Дата:

Проверил: доцент _______________ /Фицак В.В./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

I. Цель работы

Изучить устройство маятника Максвелла и определить с его помощью момент инерции твердых тел.

II. Краткое теоретическое содержание

1.Явление, изучаемое в работе: поступательное и вращательное движение тела.

2. Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:

· Поступательное движение – движение, при котором прямая, соединяющая любые две точки этого тела, перемещаясь вместе с телом, остается параллельной своему первоначальному положению.

· Вращательное движение тела – движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой, называемой осью вращения.

· Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности тела во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.

· Моментом инерции механической системы относительно неподвижной оси («осевой момент инерции») – физическая величина, равная сумме произведений масс n материальных точек системы на квадраты их расстояний до рассматриваемой оси.

Инерция – явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

· Энергия – скалярная величина, являющаяся количественной мерой различных форм движения материи и соответствующих им взаимодействий.

· Потенциальная энергия – скалярная физическая величина, характеризующая способность некоего тела (или материальной точки) совершать работу за счет его нахождения в поле действия сил.

· Кинетическая энергия механической системы – энергия механического движения этой системы.

· Линейная скорость – скорость отдельной точки вращающегося тела, зависящая от угловой скорости и расстояния от точки до оси вращения.

· Угловая скорость – векторная величина, характеризующая быстроту вращения твердого тела.

3. Законы и соотношения, используемые при выводе расчетных формул.

1) Закон сохранения энергии:

Полная механическая энергия системы материальных точек, находящихся под действием только консервативных сил, остаётся постоянной.

,

где – кинетическая энергия системы, – потенциальная энергия системы.

2) Закон инерции (первый закон Ньютона):

Материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.

Потенциальная энергия:

Кинетическая энергия поступательного движения:

Кинетическая энергия вращательного движения:

Применение закона к условиям работы:

Связь линейной и угловой скорости:

Путь при равнопеременном движении:

III.Схема установки:

1. Основание установки.

2. Электронный секундомер.

3. Фотоэлектрический датчик.

4. Нити.

5. Диск маятника.

6. Ось маятника.

7.Подвижный нижний кронштейн.

8. Колонка.

9.Верхний кронштейн неподвижно прикрепленный к колонке 8.

10. Электромагнит.

11.Фотоэлектрический датчик.

12. Сменные кольца.

IV. Расчётные формулы

1) Среднее значение времени:

,

где t – время.

2) Общая масса маятника:

,

где m ₀ - масса оси, m _д - масса диска, m _к - масса кольца.

3) Эксперементальное значение момента инерции маятника:

,

где m – общая масса маятника, R_o – радиус оси, t – время, h – длина маятника,

g = 9,8м/с² – ускорение свободного падения.

4) Теоритическое значением момента инерции маятника:

,

где - момент инерции оси маятника; - момент инерции кольца, где R_к – радиус калец, R_д – радиус диска; - момент инерции диска.

12 Следующая ⇒