Обработка результатов

9) Построить график. По оси абсцисс отложить расстояние a середины груза от точки равновесия (плечо силы ), по оси ординат отложить угловую скорость прецессии Ω.

Измерение момента импульса гироскопа

10) При известной угловой скорости прецессии и заданном моменте внешней силы по формуле

. (8)

вычислить момент импульса гироскопа. Расчеты записать в таблицу:

a, см
   
   
   
   

10) Рассчитать момент инерции гироскопа по тангенсу угла наклона графика прямой, полученной в п. 7.

11) С помощью уравнения динамики вращательного движения (1) объяснить результаты опытов в пункте 7.

Контрольные вопросы:

1) Что такое момент инерции относительно оси вращения а) частицы; б) твердого тела?

2) Что такое момент импульса твердого тела?

3) Чем отличаются и ?

4) Расскажите о применении гироскопов в технике.

5) Как по известному направлению прецессии гироскопа определить направление вращения маховика?

6) Получите формулу для прецессии, в случае, когда ось фигуры гироскопа наклонена к оси, вокруг которой совершается прецессия.

7) Объясните явление прецессии.

8) Какие упрощающие предположения были сделаны в теоретической части работы?

9) В уравнениях теоретической части были сделаны некоторые упрощения. Какой будет связь между и при таких упрощениях?

10) Что такое нутация? Объясните это явление с помощью точной теории гироскопа.

Литература:[1] - § 50-52; [2] §31-34, [8] глава 8, § 8.2-8.5.

Список литературы

  1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. I. Механика. М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2002.
  2. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. М.: Высшая школа, 1986.
  3. Хайкин С.Э. Физические основы механики. 2-е изд. М.: Наука, 1971.
  4. Стрелков С.П. Механика. 3-е изд. М.: Наука, 1975.
  5. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. М.: Наука, 1975.
  6. Общий физический практикум. Механика / Под ред. А.Н. Матвеева, Д.Ф. Киселева. – М.: Изд-во МГУ, 1991.
  7. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. Пер. с англ.- М.: Мир, 1985.
  8. Китель Ч., Найт В., Рудерман М. Механика: Учебное руководство: Пер. с англ. – М.: Наука, 1983.

Приложение. Таблица коэффициентов Стьюдента

Число измерений (n) Надежность (α)
0,5 0,6 0,7 0, 8 0,9 0,95 0,98 0,999
1, 00 1,38 1, 96 3, 07 6, 31 12, 71 31, 82 636,62
0,82 1, 06 1, 39 1, 89 2, 92 4, 30 6, 96 31, 60
0, 76 0, 98 1, 25 1, 64 2, 35 3, 18 4, 54 12, 92
0, 73 0, 94 1, 19 1, 53 2, 13 2, 78 3, 75 8, 61
0, 73 0,92 1, 16 1,48 2,02 2,57 3,36 6,87
0, 72 0, 91 1,13 1, 44 1, 94 2,45 3,14 5,96
0, 71 0, 90 1,12 1, 41 1, 90 2,36 3,00 5,41
0, 71 0, 90 1,11 1, 40 1, 86 2,31 2,90 5,04
0, 70 0,88 1,10 1, 38 1, 83 2,26 2,82 4,78
∞ 0,67 0,84 1,00 1, 30 1, 60 2,00 2,30 3,30