Docsity
Log inSign up
Docsity
Prepare for your exams
Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity

Earn points to download
Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan

Guidelines and tips
Guidelines and tips
Sell on Docsity
Sell on Docsity
Log inSign up

Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity

Find documents

Prepare for your exams with the study notes shared by other students like you on Docsity

Search Store documents

The best documents sold by students who completed their studies

Search through all study resources
Docsity AINEW

Summarize your documents, ask them questions, convert them into quizzes and concept maps

Explore questions

Clear up your doubts by reading the answers to questions asked by your fellow students

Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan

Share documents
download point icon20 Points

For each uploaded document

Answer questions
download point icon5 Points

For each given answer (max 1 per day)

All the ways to get free points
Get points immediately

Choose a premium plan with all the points you need

Study Opportunities

Choose your next study program

Get in touch with the best universities in the world. Search through thousands of universities and official partners

Community

Ask the community

Ask the community for help and clear up your study doubts

University Rankings

Discover the best universities in your country according to Docsity users

Free resources

Our save-the-student-ebooks!

Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors

From our blog

Exams and Study
Go to the blog

Báo cáo thí nghiệm vật lý bài 3, Lab Reports of Experimental Physics

Ho Chi Minh City University of Technology (HCMCUT)Experimental Physics

Báo cáo thí nghiệm vật lý bài 3 nhóm mình tổng hợp

Typology: Lab Reports

2020/2021

Uploaded on 04/15/2022

nguyenviettien3917
nguyenviettien3917 🇻🇳

5

(3)

5 documents

1 / 8

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
Bộ môn: Thí nghiệm Vật lý
GVHD:
Nhóm: Tổ: Xác nhận của GVHD
STT Họ và tên đệm Tên Mã số sinh viên
1
2
3
4
BÁO CÁO 3: XÁC ĐỊNH MÔMEN QUÁN TÍNH CỦA TRỤC ĐẶC
VÀ LỰC MA SÁT TRONG Ổ TRỤC QUAY
1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
Quả nặng treo vị trí tại điểm A có độ cao
h1
chuyển động theo phương thẳng đứng
hướng xuống dưới do tác dụng của trọng lực. Vật chuyển động kéo theo bánh xe chuyển
động tròn nhanh dần đều với vận tốc góc
ω
.
Tại điểm B (vị trí thấp nhất của quả nặng), vật chuyển động hướng lên đến điểm C
có độ cao
h2
thì dừng lại. Tại thời điểm này thế năng của vật chuyển hóa hoàn toàn thành
tổng công lực ma sát sợi dây tác dụng lên bánh xe, động năng của quả nặng và bánh xe.
Xét vật tại điểm A và C ta có :∆ W T=fms
(
h1+h2
)
→ f ms=∆ T
(
h1+h2
)
=mg
(
h1−h2
)
(
h1+h2
)
Xét vật tại điểm B ta có :I=m d2
4
[
g t2h2
h1
(
h1+h2
)
−1
]
2. PHƯƠNG PHÁP ĐO:
2.1. Dụng cụ đo – CCX:
1. Quả nặng;
2. Máy đo thời gian đa năng hiện số, chính xác 0,001s;
3. Giá đỡ có ổ trục;
4. Cám biến thu – phát quang điện hồng ngoại;
5. Thước kẹp 0 150mm, chính xác 0,02mm;
6. Thước 1000mm, chính xác 1mm;
7. Cân kỹ thuật, chính xác 1g;
8. Hộp điều khiển khởi động máy;
9. Bánh xe có trục quay;
10. Hộp chân đế.
Báo cáo 3 – Trang 1/7
BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ
pf3
pf4
pf5
pf8

Partial preview of the text

Download Báo cáo thí nghiệm vật lý bài 3 and more Lab Reports Experimental Physics in PDF only on Docsity!

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

Bộ môn: Thí nghiệm Vật lý

GVHD :

Nhóm: Tổ: Xác nhận của GVHD

STT Họ và tên đệm Tên Mã số sinh viên

BÁO CÁO 3 : XÁC ĐỊNH MÔMEN QUÁN TÍNH CỦA TRỤC ĐẶC

VÀ LỰC MA SÁT TRONG Ổ TRỤC QUAY

1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

Quả nặng treo vị trí tại điểm A có độ cao

h

1

chuyển động theo phương thẳng đứng

hướng xuống dưới do tác dụng của trọng lực. Vật chuyển động kéo theo bánh xe chuyển

động tròn nhanh dần đều với vận tốc góc

ω

Tại điểm B (vị trí thấp nhất của quả nặng), vật chuyển động hướng lên đến điểm C

có độ cao

h

2

thì dừng lại. Tại thời điểm này thế năng của vật chuyển hóa hoàn toàn thành

tổng công lực ma sát sợi dây tác dụng lên bánh xe, động năng của quả nặng và bánh xe.

Xét vật tại điểm A và C ta có : ∆ W

T

= f

ms

h

1

  • h

2

→ f

ms

∆ T

h

1

  • h

2

mg

h

1

− h

2

h

1

  • h

2

Xét vật tại điểm B ta có : I =

m d

2

4 [

g t

2

h

2

h

1

h

1

  • h

2

]

2. PHƯƠNG PHÁP ĐO:

2.1. Dụng cụ đo – CCX:

1. Quả nặng;

2. Máy đo thời gian đa năng hiện số, chính xác 0,001 s ;

3. Giá đỡ có ổ trục;

4. Cám biến thu – phát quang điện hồng ngoại;

5. Thước kẹp 0  150 mm , chính xác 0,02 mm ;

6. Thước 1000 mm , chính xác 1 mm ;

7. Cân kỹ thuật, chính xác 1 g ;

8. Hộp điều khiển khởi động máy;

9. Bánh xe có trục quay;

10. Hộp chân đế.

BÁO CÁO

THÍ NGHIỆM VẬT LÝ

2.2. Trình tự thí nghiệm:

BƯỚC 1:

 Cắm phích lấy điện của máy đo thời gian vào nguồn ~ 220V.

 Nối cảm biến QĐ trên với ổ A và dưới với ổ B.

 Vặn núm "MODE" sang vị trí A

B và gạt núm "TIME RANGE" sang vị trí 9,999.

 Bấm khoá K.

 Bấm núm 3 của bộ điều khiển Đ (đặt trên xà ngang của giá đỡ G) để nhả má phanh

hãm bánh xe M và giữ quả nặng m đứng yên ở vị trí thấp nhất B của nó.

BƯỚC 2:

 Dịch chuyển cảm biến quang điện QĐ xuống phía dưới ngay vị trí thấp nhất B của quả

nặng m. Sau đó lại dịch chuyển cảm biến QĐ để tăng dần độ cao của nó tới vị trí tại đó

các chữ số hiện thị trên máy đo thời gian bắt đầu "nhảy" (thay đổi giá trị) thì dừng lại.

 Ghi toạ độ

Z

B

của vị trí B trên thước milimét T.

Bước 3:

 Quay nhẹ nhàng bánh xe M cho tới khi đáy của quả nặng m nằm ở vị trí cao nhất A

tuỳ ý chọn trước.

 Bấm núm F của bộ điều khiển Đ để hãm bánh xe đứng yên tại vị trí A.

 Dùng thước êke để xác định toạ độ

Z

A

của vị trí cao nhất A tại đáy quả nặng m trên

thước milimét T.

h

1

= Z

A

− Z

B

 Bấm núm "RESET" trên mặt máy đo thời gian hiện số để các chỉ thị hiện số chuyển về

số 0.

Bước 4:

 Bấm núm 1 của bộ điều khiển Đ để đồng thời nhả núm phanh F của bánh xe M và

đóng mạch điện của máy đo thời gian hiện số.

 Ngay sau đó, bấm tiếp núm 2 của bộ điều khiển Đ để đóng mạch của cảm biến quang

điện QĐ.

 Khi quả nặng m rơi xuống đến vị trí thấp nhất B (trùng với vị trí cảm biến QĐ) thì máy

đo thời gian ngừng đếm.

 Tiếp tục theo rõi chuyển động đi lên của quả nặng m đến khi nó đạt tới vị trí C có độ

cao cực đại thì bấm núm F của bộ điều khiển Đ để hãm bánh xe M.

 Dùng thước êke để xác định toạ độ

Z

C

của vị trí C.

 Khi đó độ cao của đáy quả nặng m tại vị trí C có giá trị bằng:

h

2

= Z

C

− Z

B

 Ghi giá trị của thời gian chuyển động t của hệ vật và giá trị của độ cao

h

2

vào bảng.

 Bấm núm "RESET" trên mặt máy đo thời gian MC-963 để các chỉ thị hiện số chuyển

về số 0.

 Bấm núm 3 của bộ điều khiển Đ để hạ quả nặng m xuống vị trí B thấp nhất.

Bước 5: Thực hiện lặp lại 5 lần các động tác tại bước 3 và bước 4.

3. CÔNG THỨC TÍNH :

Bước 1: Lấy lograrit cơ số tự nhiên (e) cả 2 vế của biểu thức :

ln I =ln

md

2

4 [

g t

2

h

2

h

1

( h

1

  • h

2

]

⇔ ln I =ln m + 2 ln d −ln 4 + ln g + 2 ln t + ln h

2

−ln h

1

−ln

h

1

  • h

2

Bước 2: Lấy đạo hàm riêng theo từng biến :

∂ I

I

∂ m

m

∂d

d

∂ g

g

∂t

t

  • ∂ h

1

h

1

h

1

  • h

2

  • ∂ h

2

h

2

h

1

  • h

2

Bước 3: Chuyển ký hiệu đạo hàm riêng thành ký hiệu sai số

∆ I

I

∆ m

m

∆ d

d

∆ g

g

∆ t

t

  • ∆ h

1

h

1

h

1

  • h

2

  • ∆ h

2

h

2

h

1

  • h

2

Bước 4: Lấy giá trị tuyệt đối ở những chỗ có hiệu số :

∆ I

I

∆ m

m

∆ d

d

∆ g

g

∆ t

t

  • ∆ h

1

h

1

h

1

  • h

2

  • ∆ h

2

h

2

h

1

  • h

2

Bước 5: Lấy giá trị trung bình cho những phép đo (trừ phép đo sai số) :

Công thức tính sai số của Mômen quán tính của trục đặc:

δ

I

∆ I

I

∆ m

m

∆ g

g

∆ t

t

∆ d

d

h

1

h

1

  • h

2

∆ h

1

h

2

h

1

  • h

2

∆ h

2

4. BẢNG SỐ LIỆU:

Bảng 1 :

1. Khối lượng quả nặng: m = 214

1 (g)

2. Độ chính xác của thước kẹp : 0 ,02 (mm)

3. Độ chính xác của máy đo thời gian hiện số: 0,001 (s)

4. Độ chính xác của thước milimét T: 1 (mm)

5. Độ cao của vị trí A :

h

2 (mm)

Lần đo

d ( mm ) ∆ d ( mm ) t

(s)

∆ t ( s ) h

2

( mm ) h

2

( mm )

Trung bình

d

∆ d

t

∆ t

h

2

∆ h

2

a. Phép đo đường kính trục d:

  • Giá trị trung bình:

d =

d

1

  • d

2

  • d

3

  • d

4

  • d

5

=8,148 ( mm )

  • Sai số từng phép đo:

1

d = |

d

1

− d |

=|8,14−8,148|=0,008 ( mm )

2

d =

|

d

2

− d

|

=|8,14−8,148|=0,008 ( mm )

3

d =

|

d

3

− d

|

=|8,14−8,148|=0,008( mm )

4

d = |

d

4

− d |

=|8,16−8,148|=0,012 ( mm )

5

d =

|

d

5

− d

|

=|8,16−8,148|=0,012 ( mm )

  • Sai số trung bình:

∆ d =

1

d + ∆

2

d + ∆

3

d + ∆

4

d + ∆

5

d

=0,010 ( mm )

  • Sai số của phép đo:

∆ d =( ∆ d )

dc

  • ∆ d =¿

0,02 + 0,010 = 0,030 (mm)

b. Phép đo thời gian t:

  • Giá trị trung bình:

t =

t

1

  • t

2

  • t

3

  • t

4

  • t

5

=7,514 ( s )

  • Sai số từng phép đo:

1

t =

|

t

1

− t

|

=|7,521−7,514|=0.007 ( s )

2

t =

|

t

2

− t

|

=|7,506−7,514|=0,008 ( s )

3

t = |

t

3

− t |

=|7,517−7,514|=0,003 ( s )

4

t =

|

t

4

− t

|

=|7,515−7,514|=0,001( s )

5

t = |

t

5

− t |

=|7,509−7,514|=0,005( s )

  • Sai số trung bình:

∆ t =

1

t + ∆

2

t + ∆

3

t + ∆

4

t + ∆

5

t

=0,005 ( s )

  • Sai số của phép đo:

∆ t =( ∆ t )

dc

  • ∆ t

= 0,001 + 0,005 = 0,006 (s)

c. Phép đo độ cao h

2

  • Giá trị trung bình:

h 2

h

2 ( 1 )

  • h

2 ( 2 )

  • h

2 ( 3 )

  • h

2 ( 4 )

  • h

2 ( 5 )

mm

  • Sai số từng phép đo:

1

h

2

|

h

2 ( 1 )

− h

2

|

=| 515 −518,0|=3,0 ( mm )

2

h

2

|

h

2 ( 2 )

− h

2

|

=| 519 − 518 | , 0 =1,0 ( mm )

3

h

2

|

h

2 ( 3 )

− h

2 |

=| 521 −518,0|=3,0 ( mm )

− 3

( kg ⋅ m

2

  • Sai số tỉ đối:

δ

I

∆ I

I

∆ m

m

∆ g

g

∆ t

t

∆ d

d

|

h

1

h

1

  • h

2

|

∆ h

1

|

h

2

h

1

  • h

2

|

∆ h

2

|

|

|

|

  • Sai số tuyệt đối:

∆ I = I ∙δ

I

− 3

− 5

( kg ⋅m

2

6. KẾT QUẢ:

6.1. Lực ma sát với ổ trục:

f

ms

= f

ms

± ∆ f

ms

0,012 ( N )

Hay : 299

− 3

N )

6.2. Mômen quán tính của trục đặc:

I = I ± ∆ I

− 3

− 5

kg. m

2

Hay : 122

HẾT