Сначала подставляем имеющиеся данные в формулу (1) и получаем значения момента инерции маятника без цилиндров, которые занесены в таблицу 1:
;
;
.
МНК:
= 3.85*10-3 кг·м2.
Затем строим график зависимости ε= f (M) (см. График 1), и, применяя метод наименьших квадратов (см. выше аналитический расчёт), получаем a1=3.85·10-3 кг·м2; и этот результат весьма близок к данным, полученным выше.
Момент сил трения в данной работе вычислить невозможно, так как он значительно меньше той точности, с которой проводились измерения и расчёты. В результате все значащие цифры получаемых значений Mтр стоят в разрядах, которые следует отбросить, исходя из метода подсчёта цифр. Например:
Значит, в нашей модели мы пренебрегаем силой трения.
МНК: = 3,95·10-3 кг·м2
Теперь строим график зависимости J от d2 и, учитывая, что здесь не прямо пропорциональная зависимость, находим a2=3.95·10-3 кг·м2, что очень близко к значению, полученному ранее. Вычитая a2 из J, получаем Jцэ (см. таблицу).
Подставляя все полученные значения в формулу (5), получаем значения Jц, которые можно увидеть в таблице.
6. Расчёт некоторых погрешностей.
№ п/п | Меры измерений | δ, 1*10-4 с | h, 1*10-4с |
Установка для изучения свойств маятника Обербека |
Исходя из того, что погрешности имеют крайне малую величину, и в результате все значащие цифры получаемых значений ε стоят в разрядах, которые следует отбросить, исходя из метода подсчёта цифр (см. пример ниже) в последующих косвенных вычислениях, в данной модели мы пренебрегаем погрешностями.
Например: 3*10-4 %;
Исходя из того, что все результаты прямых измерений одного порядка, данным примером можно доказать, что во всех случаях прямых измерений, выполненных в данной работе, погрешность измерения пренебрежимо мала, и впоследствии не учитывалась.
7.
Графики