Порядок выполнения работы. 1. Дать определения пути, перемещения, скорости и ускорения

1. Дать определения пути, перемещения, скорости и ускорения. a

2. Дать определения силы и массы.

3. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.

4. Первый, второй и третий законы Ньютона.

5. Основной закон динамики поступательного движения в дифференциальной форме.

6. Как с помощью построенного графика a = f(F) определить F общую массу системы? 2mg 4mg 6mg 8mg

7. График зависимости a = f(F) не проходит через начало координат! Почему?

8. Прямые и косвенные измерения.

9. Абсолютная и относительная погрешности прямых измерений.

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВОГО КОЛЕСА И МОМЕНТА СИЛ ТРЕНИЯ В ОПОРЕ

Цель работы: экспериментальное определение момента инерции махового колеса и момента сил трения в опорах оси вращения.

Приборы и принадлежности: установка с маховым колесом, груз, штангенциркуль, секундомер.

Краткая теория и описание экспериментальной установки

Момент инерции материальной точки: I = mr²; r – расстояние до оси вращения. Момент инерции твердого тела может быть найден экспериментально. Перед началом опыта нить наматывают на шкив, вращая колесо рукой, чтобы груз С оказался в положении 1 (рисунок).

Затем колесо отпускают, груз движется вниз и, пройдя расстояние h₁ за время t, окажется в положении 2. Так как колесо по инерции продолжит вращение, то нить станет наматываться на шкив, а груз - подниматься до полной остановки колеса, пройдя расстояние h₂ (положение 3).

Момента инерции махового колеса I и момент сил трения М_тр:

I = mr²gt²h₂/[h₁(h₁ + h₂)] (1); М_тр = mgr((h₁ - h₂)/ (h₁ + h₂) (2)

 

Порядок выполнения работы

1. Штангенциркулем измерьте диаметр шкива d, вычислите радиус шкива и занесите значение r = d/2 в табл. 1. К свободному концу нити прикрепите груз массой m, намотайте нить на шкив и измерьте высоту h₁. Заполните таблицу 1.

2. Определите время падения t, высоту падения h₁ груза и высоту h₂, на которую он поднимается от нижней точки. Данные измерений занесите в таблицы 2 и 3. Повторите опыт несколько раз и рассчитайте средние значения <t>, <h₂>, абсолютную и относительную погрешность t и h₂.

Таблица 1 Таблица 2

Радиус шкива r, м			N	t, c	<t>,c	Δt	δt
Абсолютная погрешность Δr, м
Относительная погрешность δr= Δr/r
Высота поднятия груза h1, м
Абсолютная погрешность Δh1, м
Относительная погрешность δh1
Масса груза m, кг

 

Таблица 3

N	h2, м	< h2>, м	Δh2, м	δh2

 

 

3. Вычислите среднее значение момента инерции махового колеса <I> по формуле (1). 4. Вычислите относительную погрешность момента инерции: δI = 2δr + 2δt + 2δh₁+ 2δh₂ 5. Найдите абсолютную погрешность момента инерции: ΔI = <I> δI

6. Окончательный результат запишите в виде: I = <I> ±ΔI

7. Вычислите величину момента сил трения в опоре по формуле (2).

Контрольные вопросы

1. Какие виды механической энергии Вы знаете? 2. Дайте определение полной механической энергии.

3.Сформулируйте закон сохранения полной механической энергии.

4.Чем отличаются консервативные механические системы от диссипативных?