Лабораторная работа №6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ ТЕЛЕЖКИ, ВХОДЯЩЕЙ В МЕХАНИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ
Цель работы — определить ускорение поступательного движения тела при применении. общего уравнения динамики.
Описание установки
Тележка I с колесами 2, которая помещается на горизонтальной плоскости, двух блоков 3 и 4 с неподвижными осями, установленными на штативе б, и груза 5, а также нити, перекинутой через блоки, которая соединяет тележку с грузом, секундомер, линейка, весы.
Ф1=m1aсила инерции тележки
— момент сил инерции колеса тележки
— момент сил инерции неподвижного блока 3
— момент сил инерции неподвижного блока 4
— сила инерции груза 5
— момент инерции относительно осей вращения тел
— соответствующие угловые ускорения
— линейное ускорение груза и тележки
Теоретические основы
Общее уравнение динамики
(1)
; ;
После подстановки значений сил инерции (1) будет
(2)
Имея в ввиду, что из (2) и (і=2,3,4), получим:
(3)
Порядок выполнения работы
1. Подготовить установку к работе. Измерить массы грузов, как основных, так и дополнительных, для двух опытов. Внести данные в таблицу.
|
Неизменяемые массы, кг | m2 = m3 = m4 = | Определение случайной погрешности | |
Номер опыта | | | | |
изменяемые массы | m1 = m5 = | m1 = m5 = | | |
номер измерений | ti, c. | ti, c. | ai, м/с2 | (ai -a), м2/с4 | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
n =10 | t1 = | t2 = | a = | Sa = | |
|
2. Отметить и измерить путь, проходимый тележкой. Приготовить прибор для измерения времени. Сделать пробные замеры времени прохождения тележкой отмеченного пути.
3. Провести в опытах № 1 и № 2 2 серии измерений — времени прохождения тележкой пути при различных значениях грузов и. Данные занести в таблицу. Предпочтительное число измерений в каждом опыте. определить средние арифметические и .
4. Определить экспериментальные значения ускорения тележки и в опытах № 1 и № 2 по формуле
(3.4)
5. Вычислить по формуле (3.3) соответствующие данным опытам теоретические значения ускорения тележки и .
6. Определить отклонения экспериментального значения ускорения тележки от теоретического для каждого опыта:
7. Определить среднее по двум опытам значение отклонения как систематическую погрешность измерений.
8. Вычислить случайную погрешность ускорений по какой-либо одной из двух серий измерений (на выбор). Для этого нужно каждое значение из выбранной серии подставить в формулу (3.4), получить ряд значений, вычислить их среднее арифметическое, отклонения от среднего, квадраты этих отклонений и, наконец, вычислить стандарт среднего арифметического по формуле:
(3.5)
как случайную погрешность измерений. Все данные занести в таблицу.
9. Вычислить полную погрешность измерений по формуле:
10. Представить результаты измерения ускорения тележки в виде:
Опыт № 1 ;
Опыт № 2 ;
где и — относительные погрешности измерений в опытах № 1 и № 2.