Plokščio žiedo inercijos momento matavimas

Tikslas: išmatuoti plokščio žiedo inercijos momentą harmoninių svyravimų metodu. Matavimų rezultatus palyginti su teoriniais skaičiavimais.
Priemonės: plokščias žiedas, stovas su laikikliu, prizminis strypelis, sekundometras, slankmatis arba liniuotė, svarstyklės.
Darbo eiga
1. Tiriamąjį žiedą pakabiname ant prizminio strypelio ir išmatuojame 20-30 svyravimų laiką.
2. Apskaičiuojame svyravimų periodą T=t/N, kur t- svyravimų laikas, N- svyravimų skaičius. Bandymą pakartojame ne mažiau kaip tris kartus ir apskaičiuojame vidutinį T didumą.
3. Išmatuojame atstumą R1 tarp svyravimų ašies ir masės centro.
4. Pasvėrę nustatome žiedo masę m. Pagal (2) formulę apskaičiuojame žiedo inercijos momentą I.
5. Išmatuojame žiedo geometrinius parametrus ir apskaičiuojame pagal (3) formulę “teorinį” inercijos momentą, bei palyginame jį su eksperimentiškai išmatuotu.
6. Apskaičiuojame žiedo inercijos momento matavimo absoliutinę ir santykinę paklaidas.
7. Matavimų ir skaičiavimų rezultatai pateikiami lentelėje:
t1, s
N1, svyr.
T1, s
t2, s
N2, svyr.
T2, s
t3, s
N3, svyr.
T3, s
12,46
20
0,62
12,89
20
0,64
12,58
20
0,63
L= g=9.81
T=t / N
T1=t1 / N1=12,46:20=0,62 s
T2=t2 / N2=12,89: 20=0,64 s
T3=t3 / N3=12,58:20=0,63 s
Tvid., s
R1, m
m, kg
I, kg·m2
R, m
It, kg·m2
ΔI, kg·m2
σ, %
0,63
0,046= 4,6·10-2
0,097= 9,7·10-2
4,4·10-4
0,054= 5,4·10-2
4,5· 10-4
22.2
Tvid.=T1+T2+T3 / 3=(0,62+0,64+0,63):3=0,63s
I= T2mgR1 /4π2 =kg·m2
It=1/2m(R2+3R12)=
==0,00045kg·m2
ΔI= It-I=0,00045-0,00044=0,0001 – absoliutinė paklaida
σ = ΔI / It · 100%= (0,0001/0,00045) ·100%=22.2 % -santykinė paklaida=
Išvados
1. Harmoninių svyravimų metodu nustatytas žiedo inercijos momentas lygus 4,4·10-4 kg·m2.
2. It už I yra didesnis: It / I=0,00045/0,0001=4.5 karto.
3. Santykinė paklaida yra sąlyginai maža, todėl galima teigti, kad apskaičiuotasis žiedo inercijos momentas yra pakankamai tikslus.
4. Dar tiksliau (su labai maža paklaida arba iš vis be jos) apskaičiuoti žiedo inercijos momentą galima tik esant idealioms sąlygoms: esant labai mažai trinčiai tarp žiedo ir prizminio strypelio, labai tiksliai (sinchroniškai) įjungiant ir išjungiant sekundometrą...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!