Grupa: 12	Imię i Nazwisko: Piotr Chabowski	Wydział: Elektryczny P.Sz.
Nr ćwiczenia: 214	Temat ćwiczenia: SPRAWDZENIE PODSTAWOWEGO RÓWNANIA RUCHU OBROTOWEGO
Data: 14.03.1996

Celem ćwiczenia jest sprawdzenie równania
. W doświadczeniu posłużymy się zestawem pomiarowym, który składa się z dwóch kul stalowych, które mogą być przesuwane wzdłuż poziomego pręta umocowanego na pionowej osi. Ciężar szalki z odważnikami działając poprzez nić stycznie do obwodu szpulki, wytworzony moment siły wprowadzający w ruch szpulkę wraz z osią, prętem i kulkami. Przymocowana do nici wskazówka z folii aluminiowej przesuwa się na tle skali przymocowanej do stołu. Pod wpływem obciążenia szalka powinna opadać ruchem jednostajne przyspieszonym, co zmusi ruchoma część przyrządu do ruchu obrotowego również jednostajnie przyspieszonego. Dla naszego przypadku równanie
przyjmuje postać:

T - siła oporów występujących w ruchu

wstawiając

otrzymujemy

Do stosowanego zestawu pomiarowego słuszne jest założenie:

wobec czego otrzymujemy:

Równanie wskazujące na liniową zależność odwrotności kwadratu czasu od masy:

k i A - stałe

s - droga

t - czas

Zakładając, że opory ruchu są przy wszystkich pomiarach jednakowe, co jest bliskie prawdy, dla określonej wartości drogi "s" oraz masy "m" można zapisać równanie:

b i c - stałe

s = const

m = const

1. Wyniki pomiarów:

A.

d = const = 0,235 [m]

Nr pomiaru	s[m]	t[s]					tsr [s]	tsr2 [s2]
		1	2	3	4	5
1	0,480	2,237	2,165	2,221	2,151	2,163	2,187	4,780
2	0,430	2,052	2,016	2,034	2,052	2,075	2,045	4,185
3	0,380	2,002	1,995	1,982	1,925	1,884	1,947	3,793
4	0,330	1,772	1,765	1,766	1,829	1,796	1,785	3,188
5	0,280	1,585	1,649	1,632	1,625	1,605	1,619	2,621

B.

d = const = 0,240 [m]

s = const = 0,400 [m]

Nr pomiaru	m[kg]	t[s]					tsr [s]	tsr2 [s2]
		1	2	3	4	5
1	0,105	2,094	2,010	2,130	2,038	2,041	2,062	4,254
2	0,090	2,251	2,142	2,099	2,247	2,178	2,185	4,776
3	0,055	2,687	2,936	2,852	2,714	2,792	2,802	7,851
4	0,075	2,392	2,412	2,427	2,493	2,329	2,411	8,811
5	0,040	2,335	3,312	3,215	3,358	3,192	3,282	10,773

C.

m = const = 0,105 [kg]

s = const = 0,400 [m]

Nr pomiaru	d[m]	d2 [m]	t[s]					tsr [s]	tsr2 [s2]
			1	2	3	4	5
1	0,150	0,023	1,309	1,351	1,266	1,269	1,329	1,305	1,703
2	0,200	0,040	1,389	1,453	1,492	1,454	1,571	1,472	2,166
3	0,250	0,063	1,768	1,779	1,683	1,787	1,766	1,757	3,086
4	0,300	0,090	2,010	1,802	1,971	1,860	1,917	1,912	3,656
5	0,350	0,123	2,007	2,108	2,093	2,074	2,106	2,078	4,316

2. Obliczenia:

3. Wykresy:

A - wykres zależności kwadratu czasu od drogi:

B - Wykres zależności odwrotności kwadratu czasu od masy 1/t2 = f(m) :

C - wykres zależności kwadratu czasu od kwadratu odległości kul t2 = f(d2):

Wnioski:

Doświadczenie potwierdziło słuszność równania
.

Niewielkie błędy powstałe w czasie ćwiczenia były wynikiem dobrej jakości sprzętu.

Pomiar czasu odbywał się automatycznie i nie zależał od przeprowadzającego ćwiczenie.

Błędy jakie wystąpiły były w granicach dokładności sprzętu pomiarowego, czyli stopera i liniału.

---