Файл: Отчет принят Рабочий протокол и отчёт по лабораторной работе 13 Изучение процессии гироскопа.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 33
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Университет ИТМО Физико-технический мегафакультет Физический факультет | |
ГруппаR3135 | К работе допущен |
СтудентДанилин В.С. | Работа выполнена |
Преподаватель Курашова С.А. | Отчет принят |
Рабочий протокол и отчёт по
лабораторной работе №1.13
Изучение процессии гироскопа
-
Цель работы.
1. Наблюдение процессии гироскопа -
Экспериментальное подтверждение линейной зависимости периода процессии гироскопа от частоты вращения гироскопа вокруг оси симметрии. -
Экспериментальное определение момента инерции гироскопа.
2. Задачи, решаемые при выполнении работы.
-
Измерить период процессии гироскопа. -
Измерить частоту вращения гироскопа вокруг своей оси. -
Рассчитать момент инерции гироскопа относительно оси вращения, используя данные, полученные в ходе эксперимента. Сравнить полученный результат с моментом инерции гироскопа, рассчитанным теоретически.
3. Объект исследования.
Движение гироскопа с 3-мя степенями свободы под действием момента внешних сил.
-
Метод экспериментального исследования.
1. Измерение частоты вращения гироскопа вокруг своей оси под разной нагрузкой.
2. Измерение периода процессии гироскопа с использованием дополнительного оборудования.
5. Рабочие формулы и исходные данные.
- Зависимость периода процессии гироскопа от частоты вращения маховика
6. Измерительные приборы.
№ п/п | Наименование | Тип прибора | Используемый диапазон | Погрешность прибора |
1 | Гироскоп | | | |
2 | Грузы | | | |
3 | Цифровой тахометр | | | |
4 | Стартерная нить | | | |
5 | Весы | | | |
6 | Цифровой секундомер | | | |
7. Схема установки.
Рисунок 1. Гироскоп
8. Результаты прямых измерений и их обработки (таблицы, примеры расчётов).
m, г | | | | |
54 | 307,4 | 289,7 | 298,6 | 17,26 |
290,3 | 273,2 | 281,8 | 14,91 | |
291,8 | 275,5 | 283,6 | 15,57 | |
292,3 | 274,3 | 283,4 | 15,88 | |
301,4 | 284,1 | 292,8 | 16,05 | |
104 | 320,6 | 303,4 | 312,0 | 10,67 |
309,2 | 295,5 | 302,4 | 9,48 | |
306,2 | 292,2 | 299,2 | 9,21 | |
327,8 | 314,5 | 321,2 | 10,68 | |
315,2 | 302,2 | 308,8 | 10,03 | |
154 | 306,1 | 293,3 | 299,8 | 6,84 |
380,0 | 366,1 | 373,0 | 8,10 | |
388,6 | 370,9 | 379,8 | 8,26 | |
436,2 | 417,2 | 426,8 | 8,91 | |
432,3 | 413,2 | 422,8 | 8,76 |
Таблица 1. Измерение зависимости периода процессии от частоты вращения маховика гироскопа.
-
Расчет результатов косвенных измерений (таблицы, примеры расчетов).
Рисунок 2. Программа для вычисления коэффициентов A
Рисунок 3. Программа расчёта стандартного отклонения для A
10. Расчёт погрешностей измерений (для прямых и косвенных измерений).
Абсолютная погрешность момента инерции для доверительной вероятности 0.95
11. Графики (перечень графиков, которые составляют Приложение 2).
12. Выводы и анализ результатов работы.
В проведённой лабораторной работе мы наблюдали за процессией гироскопа. В ходе работы удалось установить, что период процессии и частота вращения маятника линейной зависимы. График зависимости T(Wср) подтверждает теорию. Также в ходе эксперимента были выведены коэффициенты линейной зависимости. A1 = 0.055, А2 = 0.03, А3 = 0.021.
В результате вычислений была установлены экспериментальные моменты инерции для гироскопа для разного веса. Для m = 54г момент инерции составил 0.002 кг/м^2. Для m= 104 I = 0.002, для m=154 I = 0.002. Разница между экспериментальным значением момента инерции и теоретическим не превышает погрешность. |Iexp - Ith| = 0.0016<0.0018 кг/м^2.
13. Замечания преподавателя (исправления, вызванные замечаниями преподавателя, также помещают в этот пункт).