Trần Thiên Đứ://www.ductt111.comTNVLXÁC ĐỊNH MOMEN QUÁN TÍNH CỦA BÁNH XE - LỰC MA SÁT Ổ TRỤCBẢNG SỐ LIỆUKhối lượng của quả nặng: m =240.6Độ chính xác của thước kẹp:0.02 (10−3kg)±0.02(mm )Độ chính xác của máy đo thời gian:0.001(s )Độ chính xác của thước milimet T :1(mm )2(mm )Độ cao của vị trí A: ℎ1 =700±Lần đo𝑑(𝑚𝑚)∆𝑑(𝑚𝑚)𝑡(𝑠)17.800.0047.43227.800.00437.784∆𝑡(𝑠)ℎ2 (𝑚𝑚)∆ℎ2 (𝑚𝑚)0.00305741.87.4560.02105720.20.0167.4370.00205730.87.820.0247.4320.00305711.257.780.0167.4180.01705711.2TB7.7960.0137.43500.0092572.21.0XỬ LÝ SỐ LIỆUSai số tuyệt đối của các đại lượng đo trực tiếp:∆𝑑 = ∆𝑑𝑑𝑐 + ∆𝑑 =∆𝑡 = ∆𝑡∆ℎ2 = ∆ℎ2𝑑𝑐𝑑𝑐+ ∆𝑡 =+ ∆ℎ2 =0.02+0.013=0.033(mm)0.001+0.0092=0.010(s)2+1.0=3.0(mm)(Sai số dụng của của h2 ở đâysẽ là 2 mm vì các bạn hãy để ýcông thức trong sách là h2 =ZC - ZB mà mỗi cái Z ta sai lệch1mm nên tổng sai số dụng cụsẽ là 2mm)Tính lực ma sát ổ trụcSai số tỷ đối trung bình:𝛿=∆𝑓𝑚𝑠 ∆𝑚 ∆𝑔 2. ℎ1 . ∆ℎ2 + ℎ2 . ∆ℎ10.02∆𝑔 𝑋𝑋𝑋=++=++=2𝑚𝑔240.62 𝑔𝑋𝑋𝑋𝑓𝑚𝑠ℎ12 − ℎ2=+0.0400.019.780.040=+∆𝑔𝑔4.1%Ở đây chúng ta sẽ phải đi xác định giá trị của gia tốc trọng trường g tại Hà Nội. Giá trị này có thể tìm hỏi MrGoogle là ra. Tuy nhiên tôi sẽ mở rộng kiến thức một chút để các bạn có thể tính được gia tốc trọng trườngtại một địa điểm bất kì từ trường đến nhà, từ nhà mình đến nhà người yêu, từ ngóc đến ngách,...Về công thức tính gia tốc trọng trường (nguồn wikipedia)𝑔 = 9.780327 1 + 0.0053024𝑠𝑖𝑛2 𝜙 − 0.0000058𝑠𝑖𝑛2 2𝜙 − 3.086x10−6 ℎcông thức này theo tôi được biết là sai số của nó khá lớn cỡ ± 0.00005 thôi ^^trong đó φ là vĩ độ, h là độ cao so với mực nước biển (độ cao của Phòng thí nghiệm của chúng ta so vớimực nước biển)Vĩ độ của khu nhà D3 dễ dàng tìm thấy trên google là:21.00481229dnk111 - 2013(Quá Dị ^^)Trần Thiên Đứ://www.ductt111.comTNVLĐộ cao của PTN so với mực nước biển khoản này thì hơi bị khó xác định nhưng theo số liệu đo đạc Hà Nộicao hơn mực nước biển từ 5 - 20 m (không tính là đang ở nhà cao tầng nhé) nên cứ giả sử Bách khoachúng ta ở top 1 đi thì độ cao của PTN so với mực nước biển cho hẳn là 25 m (nhà có điều kiện sợ gì) :)Thay số chúng ta sẽ có:9.78688751g =𝑚/𝑠 2Tất nhiên chúng ta cũng không cần lấy quá chính xác làm gì. Trong bài TN này chúng ta chỉ cần lấy g =9.78 và chọn sai số tuyệt đối là 0.01 là đảm bảo điều kiện sai số của hằng số g không vượt quá 1/10 sai sốcủa đại lượng cần đo.Giá trị trung bình:𝑓𝑚𝑠 = 𝑚𝑔.ℎ1 − ℎ2 𝑋𝑋𝑋==ℎ1 + ℎ2 𝑋𝑋𝑋0.2366(N)Sai số tuyệt đối:∆𝑓𝑚𝑠 = 𝛿. 𝑓𝑚𝑠 = 𝑋𝑋𝑋 = 0.0095(N)Kết quả phép đo lực ma sát:𝑓𝑚𝑠 = 𝑓𝑚𝑠 ± ∆𝑓𝑚𝑠 =Cách viết thứ 2 (gọn hơn chút)0.2366±24±0.0095 (N)10−2 𝑁1chú ý quy đổi đơn vịTính momen quán tính I của bánh xeSai số tương đối trung bình của momen quán tính: (dài dã man - trong báo cáo viết thiếu chứ tương đối)𝛿=∆𝐼 ∆𝑚 ∆𝑔12. ℎ1 + ℎ2ℎ1∆𝑑 ∆𝑡=++. ∆ℎ1 + . ∆ℎ2 + 2.+= 𝑋𝑋𝑋 =𝑚𝑔ℎ1𝑡𝐼ℎ1 + ℎ2ℎ2𝑑1.9%Giá trị trung bình của momen quán tính:𝐼 = 𝑚𝑔.ℎ2ℎ1 ℎ1 + ℎ2𝑡. 𝑑.22= 𝑋𝑋𝑋 =0.001271(𝑘𝑔. 𝑚2 )Sai số tuyệt đối của momen quán tính (báo cáo lại sai thêm phát nữa --> sách chưa chắc đã chuẩn :))∆𝐼 = 𝛿. 𝐼 = 𝑋𝑋𝑋 =0.000024(𝑘𝑔. 𝑚2 )0.001271±0.000024127±2Kết quả đo momen quán tính:𝐼 = 𝐼 ± ∆𝐼 =Cách viết thứ hai:(𝑘𝑔. 𝑚2 )(10−5 𝑘𝑔. 𝑚2 )Nên viết theo cách thứ 2 vì ngắn gọn và được nhiều giáo viên chấp nhận. Thường đối với kết quảcó nhiều số sau dấu phẩy (thường lớn hơn hoặc bằng 3) ta nên đưa về dạng thứ 2. Ngoài ra khiqui đổi về dạng 2 cần chú ý đến đơn vị --> giữ nguyên đơn vị như trước là die đấy.P/S:TẤT CẢ NHỮNG CHỖ XXX CÁC BẠN PHẢI GHI CHI TIẾT CÁC SỐ RA NHÉ => ĐỪNG CÓ MÀ VÁCNGUYÊN XXX VÀO BÀI BÁO CÁO *_*CẢM ƠN MỘT BẠN SINH VIÊN K56 ĐÃ GỬI SỐ LIỆU ĐỂ TÔI HOÀN THÀNH BÁO CÁO MẪU SỐ 4CẢM ƠN SỰ THAM GIA ĐÓNG GÓP VÀ NHẬN XÉT CỦA CÁC BẠN.CHÚC CÁC BẠN HOÀN THÀNH TỐT BÀI THÍ NGHIỆM ^_^.dnk111 - 2013
Thí nghiệm này cho phép nghiên cứu mô hình cơ bản về chuyển động quay của vật rắn quanh trục cố định, cho phép xác định moment quán tính của hệ đĩa quay bằng phương pháp thực nghiệm có tính đến tác động của ma sát, đồng thời so sánh kết quả với tính toán lý thuyết.
Lưu ý: chương trình chạy trên nền java
Video minh hoạ
Phần mềm mô phỏng
Chương trình mô phỏng thí nghiệm có giao diện như hình dưới. Dùng chuột thay bàn tay quay bánh xe để quấn quả năng lên cao. Khi buông tay quả nặng sẽ rơi xuống, làm bánh xe quay theo.
Các độ cao \(h_1\) và \(h_2\) lấy từ số đo trên thước. Đường kính \(d\) của trục quay và khối lượng \(m\) của quả nặng có thể thay đổi như một tham số.
Máy đo thời gian tự động ghi lại thời gian kể từ khi bắt đầu thả chuột. Khi quả nặng chạm tới tia hồng ngoại của bộ cảm biến, đồng hồ sẽ dừng lại và hiển thị thời gian rơi.