Определение моментов инерции тел методом трифилярного подвеса

На основании (28) по известным параметрам установки (R, r, z0, М) и измеренному на опыте периоду колебаний можно определить момент инерции системы.

Расчётная часть

R = 12,4×10-2 м.; R1 = 54,25×10-3 м.;

R2 = 49×10-3 м.; r = 3,2×10-2 м.;

L = 192×10-2 м.; mпл = 373×10-3 м.;

DR » 0; DR1 » 0;

DR2 » 0; Dr » 0;

DL » 0; Dmпл » 0;

mтела = 187×10-3 кг.; Dmтела » 0;

№ п/п

1) Определение J платформы

2) Определение J тела

3) Проверка аддитивности момента инерции

4) Проверка теорема Штейнера

 

N

t, с

Dt, с

n

t, с

Dt, с

n

t, с

Dt, с

n

t, с

Dt, с

1

15

69

1,99×10-4

15

59

1,99×10-4

15  

52

1,99×10-4

15

59

1,99×10-4

2

66

61

54

60

3

70

59

53

58

Ср.

Знач.

68,33

59,67

53

59

Вначале определим периоды Ti колебаний системы во всех случаях снятия показаний (см. таблицу).

Ti = tср/n; 1) c. 2)

c. 3) c. 4) c.

Используя измерения снятые в 1-ом случае, по формуле (28) рассчитаем момент инерции ненагруженной платформы Jпл:

кг×м2.

Вычислим значение абсолютной погрешности DJпл:

D Jпл = sJпл × tст; где tст = 1,95 при P = 0.95

;

;

Полагая, что значения среднеквадратичных погрешностей m, R, r и L пренебрежимо малы (в силу приведения их значений по умолчанию), формулу для вычисления DJпл можно свести к формуле:

.

В свою очередь st найдём следующим способом:

; ;

; при k = 1,1 (для P = 95) и c = 1 с.

с.

Тогда DJпл принимает значение:

кг×м2.

Теперь найдём момент инерции системы (J платформы с грузом) для 2-ого случая.

кг×м2.

Далее найдём момент инерции тела (Jт) исходя из аддитивности момента инерции по формуле:

Jт = J - Jпл;

Jт = (4,55 – 3,97)×10-3 = 5,8×10-4 кг×м2.

Найдём момент инерции того же тела через его массу и размеры (по формуле (5)):

кг×м2.

Вычислим суммарный момент инерции системы для 3-его случая.

кг×м2.

Для проверки аддитивности момента инерции надо убедиться в верности соотношения (2).

I = J + Jт = Jпл + 2Jт;

(45,5 +5,8)×10-4 = (39,7 + 2×5,8)×10-4 » (47,8 ±1,99)×10-4 кг×м2.

Остаётся проверить теорему Штейнера с использованием результатов измерений в 4-ом случае.

Определим момент инерции всей системы по формуле (28):

кг×м2.

Теперь рассчитаем момент инерции тела по приведённой ниже формуле.

Jт = (J - Jпл)/2;

Jт = 10-3×(5,92 – 3,97)/2 = 0,97×10-3 кг×м2.

Найдём момент инерции тела через выражение (8), при a = м.

0,58×10-3 + 187×10-3

Страница:  1  2 


Другие рефераты на тему «Физика и энергетика»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы