VI.Обработка результатов измерений. 1. Используя формулу (4), определить угловую скорость для каждой серии опытов.

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 ΔJ. Записать окончательный результат с учетом округления:

J₁ = ___________±______; J₂ = _____________±________.

4. По формуле (1) рассчитать отдельно для каждой серии опытов скорость пули, используя данные расчета п.п. 3 и 6. Найти среднее значение υ_ср.

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 = υ_ср·(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

1) основание 2, снабженное тремя регулируемыми опорами 1 с фиксирующими винтами 3 и уровнем 15;

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).