1-билет Айналмалы тербелістердің көмегімен денелердің кез келген айналу осіне қатысты инерция моментін анықтау әдісін айтыңыз
-БИЛЕТ Ф изикалық маятниктерді зерттеу жолдарын түсіндіріңіз Құрал-жабдықтар
жүктеу/скачать 321,1 Kb.
|
Физ практикум шпор Таннур
- Бұл бет үшін навигация:
- Жұмыстың орындалу принципі
- Жұмыстың орындалу реті
| 3-БИЛЕТ
Ф изикалық маятниктерді зерттеу жолдарын түсіндіріңіз Құрал-жабдықтар: Физикалық маятниктер, секундомер, сызғыш.ТЕОРИЯЛЫҚ МАҒЛҰМАТ ...Физикалық маятник деп, оның массалар центрі С арқылы өтпейтін, қозғалмайтын горизонталь О оське бекітілген және осы оське қатысты тербеліс жасай алатын денені айтамыз (суретке қара). Егер маятникті тепе-теңдік қалпынан аз α бұрышқа ауытқытсақ және жіберсек, онда ол О осьі маңында еркін тербеле бастайды, сонымен қатты дененің айналмалы қозғалыс динамикасының теңдеуіне сәйкес, мынаған тең: (1) Мұндағы М- маятникке әсер ететін, қайтарушы күш моменті, I- маятниктің инерция моменті, ε- оның бұрыштық үдеуі. және құраушыларына ауырлық күшін үлестіріміз. күші ілмектің реакция осіне теңестірілген. Онда қайтарушы күшінің М моменті мынаған тең: (2) Мұндағы d- күш иіні, - масса центрінен іліну нүктесіне дейінгі арақашықтық ( «минус» таңбасы мен α әрқашан қарама-қарсы болатындығын көрсетеді). Сурет бойынша алатынымыз: , ал аз α бұрышы үшін ( ): (3) (3)теңдікті ескерсек, (2) формула мынандай түрге ие болады: (4) (1) мен (4) теңдеулердің оң жақ бөліктерін теңестірсек, мынаны аламыз: , Бұдан: және Мұндағы - бұрыштық үдеу уақыт бойынша алынған α ауытқу бұрышының екінші ретті туындысы ретінде көрсетілген. (5) теңдеу мен гармониялық осциллятор теңдеуін салыстырғаннан шығатыны: Мұндағы ω0- маятниктің еркін (өздік) тербелісінің циклдік жиілігі. Маятник тербелісінің Т периоды: , ал ескерсек: Жұмыстың орындалу принципі Жұмыста әртүрлі конфигурациядағы (түтік, диск, сақина (обруч)) физикалық маятниктердің тербеліс периодтарын эксперименттік жолмен табу ұсынылады және алынған мәндерді теориялық формула бойынша есептелген тербеліс периодымен салыстыру. Тербелістің Т периодының теориялық мәнін табу үшін (7) формулаға берілген маятникті сипаттайтын шамалар қойылады, сонымен қатар оның І инерция моментін анықтау үшін Штейнер теоремасы қолданылады: Мұндағы I0 – маятниктің массалар центрі арқылы өтетін, оське қатысты инерция моменті, d- массалар центрінен ілмек нүктесіне дейінгі арақашықтық.Мысал ретінде массасы m, ұзындығы l, оның бір ұшы арқылы өтетін, оське қатысты салыстырмалы тербеліс жасай алатын, түтік формалы физикалық маятник үшін жұмыстың орындалу реті төмендегідей.Жұмыстың орындалу реті 1. Маятникті 50-100 бұрышқа бұрамыз және еркін тербеліске жібереміз.2. Маятниктің толық он тербеліс ( ) жасағандағы уақытын өлшеңіз. 3. Маятник тербелісінің Т периодын анықтаңыз: .4. Экспериментті кем дегенде бес рет жасаңыз және периодтың орташа мәнін тауып, өлшеу қателігін анықтаңыз.5.Тербеліс периодын теориялық тұрғыдан анықтау үшін формуланы қорытып, шығарыңыз. Біздің жағдайда және (8) теңдеуге сәйкес, мынаған тең: . (7) теңдеуге І және d мәндерін қойып, мынаны аламыз: , бұдан: .6. Маятниктің ұзындығын өлшеп, теориялық тербеліс периодын Ттеор есептеңіз және эксперимент бойынша алынған нәтижемен салыстырыңыз.7. Алынған нәтижелерді кестеге толтырыңыз:
8. Жоғарыдағы экспериментті диаметрінің бір ұшы арқылы өтетін, горизонталь оське қатысты тербеліс жасай алатын массасы m және радиусы R диск және сақина (обруч) формалы физикалық маятник үшін қайталап, есептеңіз. Өлшеу нәтижелері мен есептеулерін кестеге толтырыңыз. жүктеу/скачать 321,1 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|