Lucrări laborator fizică

1. Scopul lucrării : verificarea experimentală a legii fundamentale a dinamicii mişcării de rotaţie a rigidului.

2. Aparate şi materiale : pendulul Oberbeck, cronometru, electromagnet, şubler, riglă, balanţă, greutăţi marcate.

3. Schema instalatiei :

În această lucrare se studiază legile dinamicii de rotaţie a rigidului în jurul unei axe fixe, prin verificarea experimentală a ecuaţiei fundamentale a dinamicii mişcării de rotaţie.

În Fig. 1.3 este reprezentată schema montajului experimental. Acest dispozitiv este cunoscut ca pendulul lui Oberbeck.

1- bara verticală;

2- suportul;

3- consola inferioară fixă;

4- consola superioară mobilă;

5- mufe imobile interioară;

6- mufe imobile superioară;

7- şurub;

8- consola;

9- rulmentul roţii de curea;

10- discul;

11- firul;

12- roata de curea cu două trepte;

13- greutăţile;

14- consola;

15- electromagnetul de frânare;

16- rigla gradate;

17- fotoelement;

18- fotoelement;

19- consola cu amortizatoare elastice.

4. Formule de calcul :

;  = a / r = 2h / t2;  = (mgr - Mfr) / I ; M=mgr;

M – momentul forţei exterioare;

m – masa greutăţii;

r – raza roţii de curea;

h – înălţimea de la care coboară greutatea;

t – timpul căderii greutăţii;

g- caderea libera;

d- diametrul rotii de curea;

5. Tabela masurărilor şi determinărilor:

h=40*10-2m;g=9.81N/m;d=2R=84*10-3m;

N m1*10-3 (kg) t1 (s) ε1 (s-2) M1 (Nm) m2*10-3 (kg) t2 (s) ε2 (s-2) M2 (Nm) h*10-2 (m)

1 40 4.22 0.45 0.016 85 3.3 1.56 0.035 40

2 40 4.11 0.47 0.016 85 3.18 1.68 0.035 40

3 40 3.9 0.53 0.016 85 3.24 1.62 0.035 40

medie 40 4.07 0.48 0.016 85 3.24 1.62 0.035 40

N m3*10-3 (kg) t3 (s) ε3 (s-2) M3 (Nm) m4*10-3 (kg) t4 (s) ε4 (s-2) M4 (Nm) h*10-2 (m)

1 130 2.68 3.61 0.054 175 2.44 5.87 0.072 40

2 130 2.82 3.26 0.054 175 2.47 5.74 0.072 40

3 130 2.73 3.48 0.054 175 2.43 5.93 0.072 40

medie 130 2.74 3.45 0.054 175 2.45 5.85 0.072 40

M1 (Nm) ε1 (s-2)

0,016 0,48

0,035 1,62

0,054 3,45

0,072 5,85

Datele măsurărilor se introduc într-un tabel. După se sunt obţinute datele necesare se construieşte graficul funcţiei  = f(M).

5. Exemplul de calcul:

M = m1gr = 9,8 *40 *42 =0.016 (Nm)

6. Calculul erorilor:

8. Concluzii: În lucrarea dată am studiat legile dinamicii de rotaţie a rigidului în jurul unei axe, deacea pot menţiona că odată cu creşterea masei greutăţii, scade timpul căderii sale de la înălţime h, iar acceleraţia ungiulară creşte.