Задание по обработке результатов: I. Вычислим периоды колебаний маятника с кольцом Tк
Скачать 0.79 Mb.
|
- Навигация по данной странице:
- Вычислим периоды колебаний маятника без кольца T д
- Найдем времена затухания
- Определим собственные частоты колебаний
- VII. Рассчитаем значение момента инерции кольца по формуле
- Определим экспериментальное значение момента инерции диска маятника.
- Найдем значение момента инерции для диска маятника, исходя из его размеров и плотности материала.
|
ЗАДАНИЕ ПО ОБРАБОТКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ: I. Вычислим периоды колебаний маятника с кольцом Tк : Расчетная формула: Тк= , где tk – время, за которое совершались колебания, n=10 – количество колебаний, совершенных маятником. Tk1= =1,31 с Тk2= =1,316 с Тk3= =1,322 с Тk4= =1,319 с Тk5= =1,325 с 1) Вычисление среднего результата измерения 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно! 3) Вычисление СКО результата наблюдения с 4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: с 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: с Приборная погрешность с 7) Вычислим полную погрешность:
8) Запишем результат статистической обработки с p=95% Tk=1,318 0,017 с P=95%
Расчетная формула: Тд= , где tд – время, за которое совершались колебания, n=10 – количество колебаний, совершенных маятником. Tд1= =0,947 с Tд2= =0,938 с Tд3= =0,931 с Tд4= =0,941 с Tд5= =0,946 с 1) Вычисление среднего результата измерения 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно!
4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: с 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: с Приборная погрешность с 7) Вычислим полную погрешность:
8) Запишем результат статистической обработки с P=95% Tk=0,940 0,013 с P=95% III. Вычислим частоты колебаний к для маятника с кольцом: Расчетная формула: = , где Т – период колебаний. k1= =4,794 Гц k2= =4,772 Гц k3= =4,75 Гц k4= = 4,761 Гц k5= = 4,74 Гц 1) Вычисление среднего результата измерения Гц 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно! 3) Вычисление СКО результата наблюдения Гц 4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: Гц 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: Гц Вычислим приборную погрешность с Приборная погрешность вычисляется по формуле: Вычислим среднюю приборную погрешность:
7) Вычислим полную погрешность: Гц 8) Запишем результат статистической обработки с P=95% =4,76 0,06 Гц P=95% IV. Вычислим частоты колебаний для маятника без кольца: Расчетная формула: = , где Т – период колебаний. д1= =6,631 Гц д2= =6,695 Гц д3= =6,745 Гц д4= = 6,674 Гц д5= = 6,638 Гц 1) Вычисление среднего результата измерения Гц 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно!
4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: Гц 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: Гц Приборная погрешность с Вычислим приборную погрешность
Приборная погрешность вычисляется по формуле: Вычислим среднюю приборную погрешность: 7) Вычислим полную погрешность: Гц 8) Запишем результат статистической обработки с P=95% =6,68 0,13 Гц P=95%
Формула для расчета: , где tз – время затухания, за которое амплитуда колебания уменьшается примерно в два раза. С кольцом: з.к.1= =22,53 с з.к.2= =22,26 с з.к.3= =22,66 с з.к.4= =22,41 с з.к.5= =22,32 с 1) Вычисление среднего результата измерения с 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно! 3) Вычисление СКО результата наблюдения с 4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: с 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: с Приборная погрешность с 7) Вычислим полную погрешность:
8) Запишем результат статистической обработки с P=95% =22,4 0,2 с P=95% Без кольца: з.к.1= =17,72 с з.к.2= 17,5 с з.к.3= =17,53 с з.к.4= =17,85 с з.к.5= =17,63 с 1) Вычисление среднего результата измерения с 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно! 3) Вычисление СКО результата наблюдения с 4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: с 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: с Приборная погрешность с 7) Вычислим полную погрешность:
8) Запишем результат статистической обработки с P=95% =17,65 0,19 с P=95%
Расчетная формула: 0= , где - коэффициент затухания колебаний маятника. С кольцом: к01= = 4,794 Гц к02= = 4,772 Гц к03= = 4,75 Гц к04= = 4,761 Гц к05= = 4,74 Гц 1) Вычисление среднего результата измерения Гц 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно! 3) Вычисление СКО результата наблюдения Гц 4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: Гц 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: Гц 7) Вычислим приборную погрешность с Приборная погрешность вычисляется по формуле: Вычислим среднюю приборную погрешность: Вычислим полную погрешность: Гц 8) Запишем результат статистической обработки с P=95% =4,76 0,06 Гц P=95% Без кольца: д0.1= =6,631 Гц д021= =6,695 Гц д0.3= =6,745 Гц д0.4= =6,674 Гц д0.5= =6,638 Гц 1) Вычисление среднего результата измерения Гц 2) равенство нулю или близость к нулю суммы отклонений подтверждает правильность расчёта отклонений Xi. 2.1. следовательно, расчёт отклонений произведён правильно! 3) Вычисление СКО результата наблюдения Гц 4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: Гц 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: Гц Приборная погрешность с 7) Вычислим приборную погрешность
Приборная погрешность вычисляется по формуле: Вычислим среднюю приборную погрешность: Вычислим полную погрешность: Гц 8) Запишем результат статистической обработки с P=95% =6,68 0,13 Гц P=95% VII. Рассчитаем значение момента инерции кольца по формуле: где - внешний диаметр кольца, M- масса кольца, - внутренний диаметр кольца.
Расчетная формула: Ix= Iд1= Iд2= Iд3= Iд4= Iд5= 1) Вычисление среднего результата измерения 2) следовательно, расчёт отклонений произведён правильно! 3) Вычисление СКО результата наблюдения
4) Проверка на промахи P =95% N = 5 VPN =1,67 => Следовательно, промахов нет! 5) СКО результата измерения: 6) Вычислим границу случайной погрешности измерения периода: Приборная погрешность с 7) Вычислим полную погрешность:
7) Вычислим приборную погрешность Приборная погрешность вычисляется по формуле: Вычислим среднюю приборную погрешность: Вычислим полную погрешность: 8) Запишем результат статистической обработки с P=95% P=95%
Формула для расчета: Iд= , где - плотность материала, из которого изготовлен диск; h0 – толщина диска маятника; D0 – диаметр диска маятника. Iд= Сведем все промежуточные вычисления и полученные результаты в таблицу.
Выполнив данную лабораторную работу, мы провели исследование динамики колебательного движения крутильного маятника. Во время этого исследования экспериментальным путем был получен ряд данных, на основании которых мы рассчитали период колебаний маятника без кольца и с кольцом, время затухания маятника, собственную частоту его колебаний, а также экспериментальный момент инерции диска маятника. Скачать 0.79 Mb. Поделитесь с Вашими друзьями:
|