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=m₁a- сила 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

1

2

изменяемые массы

m₁ = m₅ =

m₁ = m₅ =

номер измерений

t_i, c.

t_i, c.

a_i, м/с²

(a_i -a), м²/с⁴

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

6

 

 

 

 

7

 

 

 

 

8

 

 

 

 

9

 

 

 

 

10

 

 

 

 

n =10

t₁ =

t₂ =

a =

S_a =

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.