ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ГИРОСКОПА

- время запуска гироскопа 20 сек.

- масса перемещаемого груза 10….1000 г

- погрешность измерения времени не более 0.02%

- погрешность измерения скорости вращения двигателя не более ±2.5%

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Нажать кнопку ПУСК. Дождаться когда мотор гироскопа раскрутится до = 6000 оборотов в минуту. Установить положение груза = 0 см. Убедиться в отсутствие прецессии.

2. У преподавателя получить данные о массе груза. Установить положение груза = 2 см. Нажать кнопку ПРИМЕНИТЬ. При этом ось гироскопа начнёт равномерно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Нажать кнопку СБРОС в окне параметров установки, затем, после поворота оси на угол не менее 30°, нажать клавишу СТОП в окне параметров установки (справа). Записать показания угла прецессии и время измерения . Повторить 5 раз измерения при тех же скоростях вращения двигателя и положении груза. Угол можно изменять в пределах 30⁰ – 80⁰ или оставлять его приблизительно постоянным во всех опытах.

3. Изменяя дважды положение груза в пределах от -5 см до 5 см (после каждого изменения нажимать кнопку ПРИМЕНИТЬ), провести измерение скорости прецессии при различных значениях момента силы . Значение модуля момента силы рассчитывается по формуле , где - масса груза, - расстояние до центра массы груза по горизонтальной оси гироскопа.

4. Для каждого из трёх положений груза рассчитать угловую скорость прецессии и момент силы . Единицы измерения угловой скорости прецессии необходимо перевести в по формуле . Данные занести в таблицы. Вычислить величину средней угловой скорости прецессии и абсолютную погрешность измерения. Записать значение угловой скорости прецессии в стандартной форме.

 

Таблица 1 (образец). Результаты измерений угла прецессии и времени и обработка данных по определению величины момента импульса и главного момента инерции гироскопа.

= об/мин; = кг; = м

№№ пп.	, град	, сек	, град/сек	рад/сек	, рад/с-1	, рад2/ с-2	, Н*м
среднее

 

Для вычисления абсолютной погрешности воспользоваться оценкой погрешности косвенных измерений. Записать значение момента силы в стандартной форме.

5. Для каждого из трёх положений груза рассчитать и . По этим данным построить график зависимости от , который может быть выполнен либо в Excel, либо на миллиметровой бумаге. Экспериментальные точки не должны сливаться друг с другом, масштабная шкала должна легко читаться. Используя график (по его наклону), рассчитать момент импульса

гироскопа. Вычислив абсолютную погрешность, записать величину момента импульса в стандартной форме.

6. Зная момент импульса ротора мотора с диском и угловую скорость вращения , рассчитать момент инерции ротора с диском относительно оси симметрии. Записать в стандартной форме, предварительно вычислив погрешность.