Махало на Максуел


Категория на документа: Други


Александър Дойчев|Фак. Номер: 13036
Махало на Максуел

Теоретична част: Махалото на Максуел се състой от тежък диск, неподвижно закрепен за пръчка, която от своя страна е закрепена с две неразтегливи нишки към горната част на уреда. Чрез електромагнит махалото може да бъде държано неподвижно в горната си позиция. Когато електромагнитът се изключи, махалото извършва движение което е комбинация от постъпателно движение и въртеливо движение. Когато махалото стигне най-долната си възможна позиция, то продължава да се върти във същата посока. Нишките отново се намотават около пръчката (в обратна посока) и махалото започва да извършва равнозакъснително движение нагоре до достигане на най-висока точка, след което пак обръща посоката си. Това движение е периодично, поради което уредът се нарича махало. Постъпателното движение може да се опише чрез уравнението G-2f=ma докато въртеливото движение може да се опише чрез уравнението 2fr=Iβ, където 2f е силата на опън на нишките, β е ъгловото ускорение на системата диск-пръчка и I е инерчният момент спрямо оста на въртене (тези формули пренебрегват силите на съпротивление и триене). Поради силите на триене, махалото губи енергия с всеки период, като тази енергия зависи от силите на триене който могат да се намерят по формулата mgh=mv22+Iω22+fтр.h.
Експериментална част:
Задача 1: Целта на тази задача е да измерим инерчният момент на махалото на Максуел. За целта измерваме (еднократно) сумата на масите на диска и пръчката радиуса на пръчката и разстоянието между горното и долното крайно положение на махалото. Тези данни са : m = 0.126 kg ; r = 0.01 m ; h = 0.4 m. След това многократно измерваме времето нужно на махалото за да измине това разстояние. Резултатите от това измерване са представени в следната таблица:
Nr.
t, [s]
∆t=t-t, [s]
∆t2=(t-t)2,[s2]
t, [s]
1
1.351
-0.004
0.000018
1.347
2
1.344
0.003
0.000009
1.347
3
1.342
0.005
0.000025
1.347
4
1.364
-0.017
0.000289
1.347
6
1.345
0.002
0.000004
1.347
7
1.355
-0.008
0.000064
1.347
8
1.343
0.004
0.000016
1.347
9
1.342
0.005
0.000025
1.347



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Махало на Максуел 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.