Tyrimas - žiedo inercijos momento matavimai ir skaičiavimai

Žiedo inercijos momento matavimas TIKSLAS: išmatuoti plokščio ir toroidinio žiedo (1 pav., a ir b) inercijos momentus harmoninių svyravimų metodu. Matavimų rezultatus palyginti su teoriniais skaičiavimais. PRIEMONĖS: plokščias ir toroidinis žiedai, stovas su laikikliu, prizminis strypelis, sekundometras, slankmatis (tikslumo klasė 0,1mm), elektroninės svarstyklės (tikslumo klasė 0,1g). PAGRINDINĖS FORMULĖS IR MATAVIMO METODIKA Bet kokios formos kietojo kūno inercijos momentą apibrėžtos ašies atžvilgiu galima išmatuoti stebint harmoninius fizinės svyruoklės svyravimus. Fizinė svyruoklė yra kietasis kūnas, kuris sunkio jėgos veikiamas svyruoja apie nejudamą horizontalią ašį, neinančią per jo masės centrą. Jos svyravimų periodas T priklauso nuo svyruojančio kūno masės m, masės centro nuotolio L nuo svyravimų ašies, laisvojo kritimo pagreičio g ir kūno inercijos momento I svyravimo ašies atžvilgiu. (1) 1 pav. Plokščiasis (a) ir toroidinis (b) žiedai. Pakabinus plokščią arba toroidinį žiedą ant prizminio strypelio (1 pav., a ir b) ir privertus jį svyruoti, išmatuojame svyravimo periodą T. Išmatavę kūno masę m ir atstumą L nuo svyravimų ašies iki masės centro, galime apskaičiuoti kūno inercijos momentą I: (2) Iš inercijos momento apibrėžimo ir Šteinerio teoremos, plokščio vienalyčio žiedo inercijos momentą tos pačios ašies atžvilgiu galima apskaičiuoti išmatavus žiedo masę m, bei žiedo geometrinius matmenis R ir R­1 (1 pav., a) (3) Analogiška formulė toroidiniam žiedui: (4) R, R1 ir r pažymėti 1 pav., a ir b. Paklaidų skaičiavimo formulės: BANDYMO EIGA IR MATAVIMO REZULTATAI 1. Tiriamąjį žiedą pakabiname ant prizminio strypelio ir išmatuojame N = 20 svyravimų laiką t. Apskaičiuojame svyravimų periodą T=t/N. Bandymą pakartojame penkis kartus ir apskaičiuojame vidutinį T didumą. Išmatuojame atstumą R1 (L= R1) tarp svyravimų ašies ir masės centro. Pasvėrę nustatome žiedo masę m. Pagal (2) formulę apskaičiuojame žiedo inercijos momentą I. Analogiškus matavimus atliekame plokščiam ir toroidiniam žiedams. 2. Išmatuojame žiedo geometrinius parametrus ir apskaičiuojame pagal (3) ir (4) formules “teorinius” žiedų inercijos momentus bei palyginame juos su eksperimentiškai išmatuotais. 3. Stjudento metodu įvertiname svyravimų periodo T patikimumo intervalą T, o kitų (tiesiogiai matuojamų) dydžių sistemines paklaidas: m, L, R, r, R1. Apskaičiuojame žiedų inercijos momentų matavimo absoliutines paklaidas I. 1. Lentelė. Plokščiojo žiedo matavimų duomenys. Nr. m,kg t,s N T,s

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!