Data wykonania ćw. 31.10.2001

Michał Górnowicz

wydz. Nawigacyjny

spec. Transport morski

Numer ćwiczenia: 6

Sprawozdanie z laboratorium fizyki

Temat: Badanie ruchu obrotowego bryły sztywnej.

Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie badania ruchu bryły sztywnej.

Ruch obrotowy bryły sztywnej charakteryzuje się tym, że wszystkie punkty bryły sztywnej poruszającej się po okręgach, których środki leżą na jednej prostej

L.p	r	m	S	d	t
		[m]	[kg]	[m]	[m]	[s]	[s^2]	[s^2]
	1	0,0155	0,0516	1,65	0,0227	5,35	0,134439	0,135616
											5,4	0,136964
											5,37	0,135446
	2					0,0155	0,0516		1,65	0,0367	5,72	0,153677	0,152427
											5,69	0,15207
											5,68	0,151536
	3					0,0155	0,0516		1,65	0,0567	6,31	0,187015	0,200458
											6,5	0,198447
											6,78	0,215912
	4					0,0155	0,0516		1,65	0,0767	7,75	0,282112	0,257496
											7,25	0,246884
											7,2	0,243491
	5					0,0155	0,0516		1,65	0,0967	8,13	0,310455	0,312567
											8,02	0,302111
											8,32	0,325136
	6					0,0155	0,0516		1,65	0,1167	9,54	0,427479	0,419589
											9,6	0,432873
											9,21	0,398416
	7					0,0155	0,0516		1,65	0,1367	10,7	0,537756	0,510514
											10,19	0,487715
											10,38	0,506072
	8					0,0155	0,0516		1,65	0,1567	11,38	0,608278	0,601188
											11,24	0,593404
											11,32	0,601881

r - promień szpulki

m - masa ciężarka

d - odległość środka obciążnika do środka szpulki

S - długość spadku masy m

Przykładowe obliczenia:

Obliczenia odwrotność przyspieszenia kątowego
wykonałem ze wzoru:

(wzór ćw. Laboratoryjne z fizyki)

Na podstawie tabeli wykreśliłem wykres

Odczytałem z wykresu wartość
dla zerowej wartości odległości d i na tej podstawie obliczyłem moment bezwładności samego krzyżaka:

gdzie M = mgr

stąd

Błędy bezwzględne
obliczam ze wzoru:

[s^2]	[s^2]	[s^2]	[s^2]
0,002975	0,003026	0,002995	0,002999
0,003364	0,003331	0,00332	0,003338
0,004032	0,00426	0,004608	0,0043
0,005916	0,005221	0,005154	0,005431
0,006473	0,006309	0,006761	0,006515
0,008758	0,008863	0,008192	0,008604
0,010895	0,009927	0,010282	0,010368
0,012256	0,011969	0,012132	0,012119

Obliczam moment bezwładności wahadła Oberbecka ze wzoru:

(wzór z ćw. Laboratorium z fizyki)

g = 9,81
- przyspieszenie ziemskie

r - promień szpulki

m - masa ciężarka

	I
5,373333	0,002884	1,955216
5,696667	0,003244	1,955005
6,53	0,004266	1,954557
7,4	0,005482	1,954196
8,156667	0,006663	1,953946
9,45	0,008947	1,95361
10,42333	0,010888	1,953413
11,31333	0,012829	1,953262

Obliczam błędy względne momentów bezwładności ze wzoru:

(ćw.Laboratoryjne z fizyki)

Wnioski:

Z pomiarów i wykreślonej charakterystki
dochodze do wniosku, że im wiekszy moment bezwładności ciała tym czas opadania ciężarka jest wiekszy, a odwrotność przyspieszenia jest wprost proporcjonalna do kwadratu odległości od środka ciężkości.

Weaz z kwadratem odległości wzrasta również błąd bezwzględny metody pomiarowej

Natomiast błedy względne momentu bezwładności maleją wraz ze wzrostem momentu bezwładności.

---