1. Используя формулу (4), определить угловую скорость для каждой серии опытов.
2. Рассчитать относительную погрешность угловой скорости Δω0/ω0 (для каждой серии опытов) по формуле:
.
Рассчитать абсолютную погрешность Δω. Записать окончательный результат с учетом округления:
ω01 = ____________±______; ω02 = ______________±___________.
3. По формулам (10) и (11) рассчитать моменты инерции J1 и J2.
Рассчитать относительную погрешность момента инерции по формуле:
Рассчитать абсолютную погрешность момента инерции Δ J. Записать окончательный результат с учетом округления:
J 1 = ___________±______; J 2 = _____________±________.
4. По формуле (1) рассчитать отдельно для каждой серии опытов скорость пули, используя данные расчета п.п. 3 и 6. Найти среднее значение υср.
Рассчитать относительную погрешность Δυ/υ (для каждой серии опытов) по формуле:
.
5. Из полученных значений Δυ/υ выбрать наибольшее: (Δυ/υ)max. Определить абсолютную погрешность скорости пули:
Δυ = υср·(Δυ/υ)max.
Записать окончательный результат с учетом округления:
.
6. Сделать вывод о качестве проведенных опытов.
Контрольные вопросы
1. Какие законы сохранения используются в данной работе? (Сформулировать их и указать условия применимости каждого).
2. Какие колебания называются гармоническими?
3. Что такое циклическая частота? период? От каких параметров колеблющейся системы они зависят?
4. Какие силы участвуют в создании гармонических колебаний крутильного маятника?
5. Как рассчитывается момент инерции системы?
6. Каким способом меняется момент инерции?
7. Объясните результаты Ваших опытов.
8. Поясните вывод формул (1), (4), (10) и (11).
№ 1.9а «ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА КОЛИЧЕСТВА ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГИРОСКОПА»
I. Цель работы: изучение законов сохранения момента импульса, определение угловой скорости прецессии гироскопа.
II. Описание установки
Для выполнения работы используется установка «Гироскоп ФМ-18M», общий вид которой представлен на рисунке 17. В состав установки входят:
| Рисунок 17 – Общий вид установки ФМ-18М |
2) корпус 4 с узлом подшипников, вертикальным валом с винтом фиксации 13 и коллектором. На валу установлены лимб 12 и вилка 6. Лимб и указатель 5, установленный на корпусе 4, предназначены для определения угла поворота гироскопической системы во время прецессии. На вилке 6 установлена гироскопическая система 8, которая состоит из электродвигателя-маховика с встроенным датчиком скорости вращения и стержней 7, 11. Гироскопическая система настроена так, что центр тяжести маховика находится точно над точкой опоры гироскопа O. При этом ℓ = 0. Поскольку стержни 7, 11 совершенно одинаковые, то суммарный момент внешних сил равен нулю. На стержни в процессе работы устанавливается противовес 10 с фиксирующим винтом 9;
3) электронный блок, который подключается к разъему 14 гироскопа с помощью кабеля (на рис. 17 не показан).
