Файл: Учебный центр общей физики.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 85

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университетинформационных технологий, механикииоптики УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР ОБЩЕЙ ФИЗИКИФТФ ГруппаM3110 Кработедопущен да Студент Адрианов Константин Работавыполнена Преподаватель Куйдин Владислав ОтчетпринятРабочий протокол и отчет полабораторной работе № 1.07Маятник Максвелла

  1. Цель работы.

  1. Изучение динамики плоского движения твердого тела на примере маятника Максвелла.

  2. Проверка выполнения закона сохранения энергии маятника с учетом потерь на отражение и трение.

  3. Определение центрального осевого момента инерции маятника Максвелла.

  1. Задачи, решаемые при выполнении работы.

  1. Построить график Зависимость величины от

  2. Получить значение момента инерции маятника , его абсолютная и относительная погрешность.

  3. Результат сравнения экспериментального и расчетного значения момента инерции.

  4. Изобразить графики зависимостей кинетической и полной энергии от высоты нахождения маятника для трех последовательных полупериодов колебаний.

  1. Объект исследования.
Изменение полной энергии в процессе колебаний маятника.

  1. Метод экспериментального исследования.
Прямое измерение.

  1. Измерительные приборы.


№ п/п

Наименование

Тип прибора
Используемый диапазон
Погрешность прибора

1
Маятник Максвела (цифровой счётчик)
Электронный



5 мс

  1. Рабочие формулы и исходные данные.

  1. Формула для момента инерции, преобразованная к виду:

  1. З начение среднего времени спуска маятника для каждой высоты :

  1. Мгновенная скорость для каждого момента времени (???? = 1, 2, 3) и высоты нахождения маятника:

  1. Кинетическая, потенциальная и полная энергия маятника:

  1. Схема установки (перечень схем, которые составляют Приложение1).

  1. Результаты прямых измерений и их обработки.

= 10 см
, см

 
20
30
40
50
60
70
80



2612,2
3715,7
4559,0
5264,5
5895,0
6456,5
6982,2



2613,3
3712,6
4558,6
5271,1
5888,9
6454,3
6976,7



2615,5
3712,6
4559,6
5271,1
5894,8
6459,7
6980,3



2615,8
3714,5
4554,6
5264,4
5893,0
6456,5
6976,8

= 10 см
, см

 
20
30
40
50
60
70
80



2613,5
3718,6
4563,4
5265,5
5898,0
6457,3
6974,7



0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7



2614,1
3714,8
4559,0
5267,3
5893,9
6456,9
6978,1




3,4
6,8
10,2
13,6
17,1
20,5
23,9
Таблица №1. Результаты прямых измерений интервала времени от начала движения маятника до пересечения датчика осью вращения для каждой из высот.

= 10 см
, см

 
20
30
40
50
60
70
80



52,6
37,4
30,5
26,5
23,7
21,6
19,9



81,3
44,2
33,9
28,5
25,1
22,4
20,9



81,2
44,5
33,9
28,5
25,2
22,8
20,8



0,08
0,11
0,13
0,15
0,17
0,19
0,20



0,05
0,09
0,12
0,14
0,16
0,18
0,19



0,05
0,09
0,12
0,14
0,16
0,18
0,19
Таблица №2. Результаты прямых измерений моментов времени, соответствующих последовательным прохождениям оптических ворот осью маятника 3 раза для каждой из высот.

  1. Расчет результатов косвенных измерений.
= 0.000503 = 0.00156325 = 341.06

  1. Расчет погрешностей измерений.
= 0.2989 = 0. 5978 = 0.18% = 2.60823 = 5.19%

  1. Графики.
График 1. Зависимость величины от ,ДжГрафик 2. Зависимость кинетической энергии от высоты.График 3. Зависимость полной энергии от высоты.

  1. Окончательные результаты.
Было получено значение момента инерции = 0.000503, его абсолютная

= 2.60823 и относительная = 5.19 % погрешности.

Было проведено сравнение полученного момента инерции с теоретическим

Результат: = 0,00106025, 68%


  1. Выводы и анализ результатов работы.
В ходе работы была исследована динамика плоского движения на примере маятника Максвелла.Изображён график зависимости величины от Получено значение момента инерции маятника = 0.000503, = 2.60823 и относительная = 5.19 % погрешности. Получен результат сравнения экспериментального и расчетного значения момента инерции. Модуль разницы величин = 0,00106025, процентное соотношение = 68, из чего можно сделать вывод, что полученный результат значения экспериментального момента инерции не является точным, и возможно, стоит увеличить выборку.Изображены графики зависимостей кинетической ( 2) и полной энергии ( 3) от высоты нахождения маятника для трех последовательных полупериодов колебаний, как можно заметить, что при движении маятника Максвелла от верхнего положения к основанию происходит переход потенциальной энергии в кинетическую (график 1 и график 2). Если учитывать потери энергии на отражение и трение, то выполняется закон сохранения механической энергии (график 3).

  1. Замечания преподавателя.
Пересчитать момент инерции маятника.

Смотрите также файлы