Füüsika laboratoorne töö - Silindri inertsmoment (0)

TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL
TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING
Füüsika laboratoorne töö
Silindri inertsmoment
Õppeaines: Füüsika I
Mehaanikateaduskond
Õpperühm:
Üliõpilased:
Juhendaja :P. Otsnik
Tallinn
1.Tööülesanne.
Silindri inertsmomendi määramine kaldpinna abil.
2.Töövahendid.
Katseseade ( kaldpind ), silindrite komplekt, nihik, automaatne ajamõõtja.
3. Teoreetilised alused.
Antud töös mõõdetakse erinevate silindrite kaldpinnalt allaveeremise aeg ja arvutatakse
nende inertsimomendid .
Veereva silindri kineetiline energia avaldub valemiga(1)
m – silindri mass (kg)
v – masskeskme kulgeva liikumise kiirus (m/s)
I - inertsmoment ( kgm² )
- nurkkiirus tsentrit läbiva telje suhtes ( rad/s )
Lugedes hõõrdejõudude töö tühiseks, võib võtta kineetilise energia ja potensiaalse energia
muutused võrdseks: ( 2 )
h- kaldpinnakõrgus
Kui veeremisel puudub libisemine , siis võib nurkkiiruse avaldada joonkiiruse kaudu :( 2 )
,kus r – silindri raadius
Avaldame valemis ( 2 ) nurkkiiruse joonkiiruse kaudu: ( 3 )
Veereva keha masskese liigub kaldpinnalt alla ühtlaselt kiirenevalt ja sirgjooneliselt. Tema kiirendus on lõppkiirus avalduvad järgmiselt: ( 4 )
kus l – kaldpinna pikkus
t – allaveeremise aeg
Kaldpinna kõrguse saab leida pikkuse l ja kaldenurga α järgi:
Asendades valemis ( 3 ) kiiruse avaldisega ( 4 ), saadakse pärast teisendusi inertsmomendijaoks valem : (5)
Suurused m, r, l ja t mõõdetakse katse käigus.
Sinα oli antud katsel : 0,085
4.Töökäik

Mõõtsime silindri massi m ja nende diameetri d.

Mõõtsime kaldpinna pikkuse l . ( 0,9m )

Arvutasime silindri inertsmomendi teoreetilise vaelmi järgi järgi.

Nullisime ajamõõtja

Lasime silindri vabalt veerema.

Kirjutasime üles ajamõõtja näidu, ning kordasime katset 3 korda.
Arvutasime valemi järgi välja inertsmomendi. Ning võrdlesime erinevatel meetoditel saadud tulemusi.
sin = 0,085
g = 9,81

Kordasime katsed kõigi nelja silindriga.

Kandsime andmed tabelisse.
Katse nr.
l , m
t , s
m ,kg
d , m
I , kgm2
, kgm2
1
0,9
1,8
89
22,6
7,9
2
0,9
1,8
155
24,9
12,1
12,1
3
0,9
1,9
64
32,9
11,7
8,7
4
0,9
1,8
30
21,5
1,7
1,7
Katse 1,2,4 tulemused sarnanevad 100% siis 3. katse erinevuse leian rist korrutisega
, lubatud hälve oli ette antud 10% , see tähendab et antud vastus ei sobi.
Järeldus
Katsele 1,2,4 andis valem täpse vastuse, kuid 3. katsele ei andnud valem piisavalt täpset vastust.