Расчет случайной погрешности определения массы груза

Цель работы: ознакомиться с закономерностями плоского движения, найти момент инерции исследуемого тела.

Оборудование: установка, набор тел, штангенциркуль, секундомер.

Короткое описание способа исследования: В данной лабораторной работе будет определяться момент инерции тела, скатывающегося по наклонной поверхности. Такое движение тела можно рассматривать как сумму поступательного и вращательного относительно оси, перпендикулярной направлению движения Расчет случайной погрешности определения массы груза. При всем этом линии движения всех точек тела лежат в параллельных плоскостях (плоское движение). В нашем случае моментальная ось вращения проходит через точки касания направляющих с передвигающимся стержнем параллельно оси, проходящей через центр тяжести тела.В работе употребляется составное тело, осью которого является цилиндрический стержень радиусом . Одно из тел Расчет случайной погрешности определения массы груза 1 (рис. 3) помещают на параллельные направляющие 2, образующие с горизонтом углы и , и фиксируют электромагнитом 3.

Рис. 3

Тело скатывается с наклонной плоскости. На всем пути тела до остановки момент силы трения качения совершает работу, которую можно вычислить при помощи закона сохранения механической энергии. Выражая из формулы этого закона соотношение для нижней точки Расчет случайной погрешности определения массы груза линии движения тела и выполняя нужные преобразования, получаем основную рабочую формулу для определения момента инерции скатывающегося тела динамическим способом.

Главные расчетные Подробное объяснение обозначений:

формулы:

¾путь, проходимый при подъеме тела на

наклонную плоскость,

¾ путь, проходимый при скатывании тела с наклонной

плоскости

t ¾ время движения от верхней точки до нижней

, m Расчет случайной погрешности определения массы груза ¾ масса скатывающегося тела

α1, α2 ¾,углы образуемые направляющими с горизонтом

g ¾ ускорение свободного падения

r ¾радиус цилиндрического стержня

Теоретическое значение момента инерции Таблица 1

№ п/п Элемент тела вращения Масса, mi, кг Геометрические характеристики, м Момент инерции , кг×м2
Диск 0,437 7,7*10-2 0,0013
Стержень 0,112 0,5*10-2 0,0000014
Пластинка 0,366 16*10-2 3*10-2 0,0008
Объединённая система частей 0,915 0,0021014 0,00212288

Итог косвенного измерения момента инерции Таблица Расчет случайной погрешности определения массы груза 2

18 рад, 0,51м
t, с , м
13,9 40,5*10-2
13,5 39,5*10-2
14,1 39,6*10-2
13,4 36*10-2
13,7 38,5*10-2
Среднее значение 13,72 38,82*10-2

Подпись педагога:

Момент инерции тела относительно МОВ

Расчётная формула Подробный расчёт по формуле Числовое значение
. = =0,00175171 кг*м2

Оценка погрешности косвенных измерений момента инерции

Формула для оценки погрешности Подробный расчёт по формуле Числовое значение
. *100% γ=17,48

Экспериментальное значение: = ( 0,00175171 ±0,00037 ) кг×м2

Задание 2. Исследование зависимости момента инерции тела от рассредотачивания Расчет случайной погрешности определения массы груза массы относительно оси вращения.

, м , c , м , м2 , кг×м2 0,18 рад 0,562 кг 0,165 кг = 0,004 м =0,51 м
0,029 8,5 0,422 0,000841 0,000367
0,039 9,7 0,424 0,001521 0,000457
0,049 10,7 0,431 0,002501 0,000565
0,059 12,8 0,417 0,003481 0,000783
0,069 13,7 0,419 0,004761 0,000950

Расчет массы грузов

Расчётная формула Подробный расчёт по формуле Числовое значение
m0эксп=0,19 кг

Расчет случайной погрешности определения массы груза

Расчётная формула Подробный расчёт по формуле Числовое значение

Оценка точности выполнения аксиомы Штейнера

Расчётная формула Подробный расчёт по Расчет случайной погрешности определения массы груза формуле Числовое значение

Вывод: В процессе работы мы научились определять момент инерции тела динамическим способом, исследовали зависимость момента инерции тела от рассредотачивания массы относительно оси вращения. Экспериментальное значение момента инерции = ( 0,00175171 ±0,00037 ) кг×м2. По величинам рассчитанных погрешностей можно судить о правильности вычислений в критериях данной лабораторной работы. Для уменьшения случайной погрешности Расчет случайной погрешности определения массы груза следует прирастить число измерений.


raschet-stoimosti-obekta.html
raschet-stoimosti-osnovnih-proizvodstvennih-fondov.html
raschet-stoimosti-produkcii.html