Nr ćwiczenia:

2

Data wykonania:

25.06.2012

Imię, Nazwisko:

Bartosz Minta

PWSZ w Kaliszu 2011/2012

Kierunek:

MBM niest. grupa lab. 1

Nr zespołu:

2

Temat ćwiczenia:

Wyznaczenie parametrów ruchu obrotowego bryły sztywnej.

Prowadzący:

Dr. inż. Justyna Barańska

Przygotowanie:

Opracowanie:

Ocena ostateczna:

  1. Wstęp teoretyczny:

Druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego - Moment siły działającej na bryłę sztywną jest równy iloczynowi momentów bezwładności I tej bryły I jej przyspieszenia kątowego α.

0x01 graphic

Moment bezwładności - punkt materialnego A względem osi jest iloczyn masy tego punktu m i kwadratu jego odległości d od osi. Moment bezwładności ciała sztywnego jest miarą jego bezwładności w ruchu obrotowym, podobnie jak masa punktu materialnego jest miarą jego bezwładności w ruchu postępowym.

0x01 graphic

moment bezwładności danego ciała można wyrazić także wzorem

0x01 graphic

Twierdzenie Steinera - moment bezwładności I ciała względem dowolnej osi obrotu nie przechodzącej przez jego środek masy jest większy od momentu bezwładności I względem osi równoległej przechodzącej przez środek masy ciała o iloczyn masy ciała m i kwadratu odległości d między obiema osiami.

0x01 graphic

0x08 graphic
Moment siły - jeśli na ciało nie działa żaden moment siły to moment pedu tego ciała jest stały ( ciało obraca się ze stałą prędkością kątową ).

  1. Tabela pomiarowa:

Rodzaj pomiaru

Jednostki

Pręt

Walec boczny

Walec środkowy

Długość [l]

[m]

0,019

-

-

Średnica [d]

[m]

0,06

0,0394

0,03

Wysokość [h]

[m]

-

0,015

0,05

Masa [m]

[kg]

-

0,148

-

Rodzaj pomiaru

Jednostki

Pomiar 1

Pomiar 2

Pomiar 3

Pomiar 4

Pomiar 5

Odległość

[m]

0,18

0,13

0,1

0,08

0,06

Czas

[s]

10,83

8,18

6,57

5,61

5,01

Suwmiarka [0,05 mm]

Stoper [0,01 s]

Waga [0,1 g]

  1. Obliczenia:

Promień R:

0x01 graphic

0x01 graphic

Gęstość V:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Moment bezwładności I:

0x01 graphic

0x01 graphic

Masa m:

0x08 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Moment bezwładności I:

0x01 graphic

0x01 graphic

Masa m:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Moment bezwładności I:

0x01 graphic

0x01 graphic

Moment bezwładności I:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Moment siły M:

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Przyspieszenie kątowe:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Moment siły obliczony z II ZD:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczenia dla regresji liniowej

Lp.

d2(x)

t2(y)

[m2]

[s2]

1

0,0324

117,28

2

0,0169

66,91

3

0,01

43,16

4

0,0064

31,47

5

0,0036

25,10

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Rachunek błędów:

∆T=0,01[s] - dokładność stopera

∆l=0,001[m] - dokładność odczytu linijki

∆R=∆h=0,00005[m] - dokładność odczytu suwmiarki

∆m=0,0001 [kg] - dokładność odczytu wagi

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Zestawienie wyników:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Wnioski:

Celem ćwiczenia było sprawdzenie II Zasady Dynamiki Ruchu Obrotowego za pomocą wahadła Oberbecka. Na podstawie dokonanych pomiarów obliczyłem średni czas opadania dla każdego d. Otrzymany przeze mnie wynik wydaje się być obarczony błędem ( m.in. ze względu na mała dokładność pomiarów długości pręta - pomiar linijką).

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic