Вычислим относительные систематические погрешности по формулам (3.4), (3.5), (3.6)
Таблица 5
|
n |
e2(t) |
e(m) |
e(l) |
s(I) |
e(I) |
|
1 |
0,000146 |
0,020 |
0,033 |
0,005 |
0,0458 |
|
2 |
0,000162 |
0,020 |
0,038 |
0,005 |
0,0503 |
|
3 |
0,000126 |
0,020 |
0,045 |
0,005 |
0,0545 |
|
4 |
0,000138 |
0,020 |
0,056 |
0,005 |
0,0635 |
|
5 |
0,000118 |
0,020 |
0,071 |
0,005 |
0,0773 |
|
6 |
0,000138 |
0,020 |
0,100 |
0,005 |
0,1046 |
|
7 |
0,000126 |
0,020 |
0,167 |
0,005 |
0,1694 |
Построим график
Угловой коэффициент
a = 0,003 / 0,006= 0,569 кг
I0 = 0,0117 кг*м2
5. ВЫВОДЫ: цель данной лабораторной работы достигнута, т.к. подсчитан момент инерции стержня с учетом погрешностей. Экспериментально проверена формула Штейнера.
I0=0,0115кг*м2 – это по теоретическим подсчетам, а по графику получаем I0=0,0117 кг*м2, что обусловлено погрешностями измерений
Контрольные вопросы
1.Как формулируются понятия инерции материальной точки и твердого тела?Инерция – это свойство, которое присуще всем телам, оно заключается в том , что для изменения скорости любому телу необходимо какое-то время.
2.В каких ситуациях применима теорема Штейнера?
В том случае, когда необходимо найти момент инерции тела относительно оси параллельной оси, проходящей через центр масс тела.
3.Формулировка теоремы Штейнера.
Момент инерции тела относительно произвольной оси равен сумме моментов инерции тела относительно параллельной ей оси, проходящей через центр масс тела, и произведения массы тела на квадрат расстояния между этими осями.
4.Под действием какой силы совершаются колебательные движения маятника?
Под действием силы тяжести.
5.Является ли момент инерции аддитивной величиной ?
Да, т.к. он получается путем сложения величин судя по закону Штейнера.
Когда объект состоит из двух компонент, то значение величины для такого объекта будет равно арифметической сумме значений величин для его двух компонент. Любая величина, которая соответствует этому правилу, называется «аддитивной величиной».
Проверим для инерции
6.Метод определения момента инерции с помощью физического маятника.
Период колебаний маятника Т=2π
(а)
, отсюда
I=
Тогда, зная ускорение свободного падения, массу, измерив расстояние от центра масс до оси вращения, определив Т, можно определить момент инерции маятника.
7.Какой маятник называется физическим ?
Физический маятник – твердое тело, которое может вращаться под действием своей силы тяжести вокруг неподвижной горизонтальной оси, не проходящей через центр тяжести тела.
8.При каких формальных допущениях справедлива формула (а)?
Момент силы трения в первом приближении можно пренебречь, т.к. маятник совершает несколько сот колебаний без заметного затухания.
9.Как записывается основной закон динамики вращательного движения?
, где L- момент импульса, М- момент внешних сил относительно оси z.