Измерения. Обработка результатов измерений. 1. Сбалансируйте маятник

1. Сбалансируйте маятник. Установите грузы на некотором расстоянии R от оси маятника. При этом маятник должен находиться в состоянии безразличного равновесия. Проверьте, хорошо ли сбалансирован маятник. Для этого маятник следует несколько раз привести во вращение и дать возможность остановиться. Если маятник останавливается в различных отличающихся друг от друга положениях, то он сбалансирован.

2. Оцените момент сил трения. Для этого, увеличивая массу груза m, найдите минимальное ее значение , при котором маятник начинает вращаться. Повернув маятник на 180° по отношению к начальному положению, повторите описанную процедуру и найдите здесь минимальное значение

.(Может оказаться, что по причине неточной балансировки маятника). Оцените по этим данным момент сил трения.

3.Экспериментально проверьте зависимость (8). (В этой серии измерений момент инерции маятника должен оставаться постоянным I=const).Укрепите на нити некоторый груз и измерьте время t, за которое груз опускается на расстояние h. Измерение времени t для каждого груза при постоянном значении h повторить 3 раза. Затем найдите среднее значение времени падения груза по формуле

и определите среднее значение углового ускорения.

Подумайте, как оценить и оцените погрешность полученного значения .

Описанные в этом пункте измерения повторите для 5 значений массы груза m, удовлетворяющих неравенству .

Результаты измерений занесите в таблицу.

m

r

h

M

По полученным данным постройте график зависимости . По графику зависимости определите момент инерции маятника I и момент сил трения .

4. Проверьте экспериментально зависимость (7). Для этого, взяв постоянную массу груза m, определите ускорение a груза m при 5 различных положениях на спицах грузов . В каждом положении R измерения времени падения t груза m с высоты h повторите 3 раза. Найдите среднее значение времени падения:

и определите среднее значение ускорения груза

Результаты измерений занесите в таблицу.

	R						h
2
3
5

По полученным данным рассчитайте величины и постройте график y=f(x). Для построения графика удобно сначала заполнить таблицу.

5.Обьясните полученные результаты. Сделайте выводы, находятся ли результаты экспериментов в соответствии с теорией.

Контрольные вопросы.

1.Что мы называем абсолютно твердым телом? Какое уравнение описывает вращение твердого тела относительно неподвижной оси?

2.Получите выражение для момента импульса и кинетической энергии твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.

3. Что называется моментом инерции твердого тела относительно некоторой оси? Сформулируйте и докажите теорему Гюйгенса-Штейнера.

4.Какие измерения в проведенных вами экспериментах вносили наибольшую погрешность? Что необходимо сделать для уменьшения этой погрешности?