|
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
=m1
a- 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
|
ti
, c.
|
ti
, c.
|
ai
, м/с2
|
(ai
-a), м2
/с4
|
| 1
|
|
|
|
|
| 2
|
|
|
|
|
| 3
|
|
|
|
|
| 4
|
|
|
|
|
| 5
|
|
|
|
|
| 6
|
|
|
|
|
| 7
|
|
|
|
|
| 8
|
|
|
|
|
| 9
|
|
|
|
|
| 10
|
|
|
|
|
| n =10
|
t1
=
|
t2
=
|
a =
|
Sa
=
|
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.
|