Физический практикум
Порядок выполнения работы
жүктеу/скачать 5.36 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Лабораторная работа №14
- Теоретическое введение
Порядок выполнения работыОтъюстировать установку по горизонтали (рисунок), т.е. проверить, чтобы ось симметрии маятника и принужденного пистолета были направлены по горизонтали и совпадали, следовательно, удар должен быть центральным и неупругим (пуля не должна покидать цилиндр). Установить указатель на ноль горизонтальной шкалы. Провести выстрел из пружинного пистолета в цилиндр, отмечая отклонение, повторить опыт 5-7 раз одной пулей с одного и того же расстояния. По рабочей формуле вычислить скорость полета пули. По формулам погрешностей вычислить абсолютную и относительную погрешности измерений и вычислений. Результаты занести в таблицу. Таблица 1
Окончательный результат записать в виде (13) Контрольные вопросы Сформулируйте законы сохранения импульса и механической энергии. Дать определение замкнутой системы. Какая энергия называется кинетической? Потенциальной? Какие поля называются потенциальными? Какие силы называются консервативными? Вывести рабочую формулу. Лабораторная работа №14Определение момента инерции маятника Обербека динамическим методом Цель работы: применение основного закона динамики вращательного движения для определения момента инерции тела сложной формы. Теоретическое введениеВращательным движением твердого тела называется движение, при котором все точки его описывают окружности, перпендикулярные к неподвижной прямой, называемой осью вращения. При вращательном движении твердого тела его различные точки, двигаясь по окружностям разного радиуса, проходят за равные промежутки времени разные пути. Для описания этого движения вводятся следующие величины: 1) Вектор углового перемещения (угол поворота) - . 2) Вектор угловой скорости . Это есть первая производная от вектора углового перемещения по времени. Вектор угловой скорости направлен вдоль оси вращения так, что если смотреть из конца вектора , то вращение тела происходит против часовой стрелки (рисунок1). 3) Вектор углового ускорения , определяемый как первая производная вектора угловой скорости по времени, или вторая производная вектора углового перемещения по времени определяется (1) Вектор углового ускорения направлен так же, как угловая скорость, если движение ускоренное >0, в противоположном, если <0 (рисунок 1). 4) Вектор вращающего момента или момент сил относительно неподвижной оси характеризует вращательный эффект силы и равен векторному произведению радиуса-вектора , проведенного в точку приложения силы от оси вращения по кратчайшему расстоянию, на составляющую вектора силы, лежащую в плоскости вращения. Рисунок 1 Вектор перпендикулярен плоскости, в которой лежат векторы и и направлен так, что из его конца поворот от к виден происходящим против хода часовой стрелки по наименьшему (рисунок 2). Модуль вектора , где α – угол между и . 5 Момент инерции J тела или системы тел относительно неподвижной оси является мерой инертности по отношению к вращению вокруг этой оси. Эта скалярная величина, зависящая от распределения массы относительно оси. Для материальной точки он равен J=mr2, где m-масса точки, r-расстояние от точки до оси вращения. Моментом инерции твердого тела относительно оси вращения называется физическая величина, равная сумме произведений масс материальных точек системы на квадраты расстояний до рассматриваемой оси , (2) где N – число материальных точек. В случае непрерывного распределения масс эта сумма сводится к интегралу , (3) где интегрирование производится по всему объему тела. Величина в этом случае есть функция положения точки с координатами x, y, z, dm – элемент массы. Момент инерции – аналог массы. Если J=const, то его можно найти из основного закона динамики вращательного движения относительно неподвижной оси: , (4) где – угловое ускорение. жүктеу/скачать 5.36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|