Выполнение работы.
I. Находят момент инерции маятника I1
2.:На стержни маятника на одинаковом расстоянии R от оси вращения, надевают четыре одинаковых груза, каждый массовый момент которого неизвестен и подлежит определению. Затем находят момент инерции всей системы I2.
3. Очевидно, что
момент инерции четырех надетых на
стержни грузов будет равен
4. Принимая надетые на крестовину грузы за материальные точки, находят их момент инерции I1 путем вычисления
;
Порядок выполнения работы.
I. К нити, намотанной на валик, подвесить груз массы m .
2. Нижний обрез груза совместить с верхним делением шкалы.
3. Одновременно отпустить груз и включить секундомер. В тот момент,
когда груз ударится о подставку шкалы, выключить секундомер и записать время падения груза. Определение времени t| производится 3-5 раз. Определяем tср.
4. Вычислить линейное ускорение груза . Затем по формуле (5) вычислить момент инерции маятника (предварительно измерить; радиус валика r).
5. На стержни маятника надеть четыре груза равной массы m нa одинаковом R расстоянии от оси вращения.
6. Выполнив п.п. 3, вычислить затем по формуле момент инерции всей вращающейся системы
(6)
7. Принимая грузы на стержнях за материальные точки, вычислить, их момент инерции по формуле:
; (7)
где R среднее расстояние груза от оси вращения.
8. Сравнить результаты измерений, полученные по формулам (6) и (7)
Данные измерений заносят в таблиц:
№п/п |
Без грузов t1 |
С грузами t2 |
I |
Iср |
∆I |
∆Iср |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
|
|
|||
5 |
|
|
|
|
m - масса движущегося груза
r - радиус валика
h- путь, проходимый падающим телом
m1- масса исследуемого груза
R- расстояние между центром дополнительного груза и осью вращения
g - ускорение свободного падения (g=9,8 м/с2);
Рис.1
Рис.2
Контрольные вопросы
1 Что называется моментом силы и моментом инерции тела, как они определяются?
2 В следствии каких причин результаты получаются не совсем точными?
3 Можно изменить в работе момент силы не меняя груза и нити?
4 Как изменить момент инерции системы, не меняя груза?
Литература
1 Савельев И.В., Курс общей физики, т1
2 Архангельский, Курс физики. Механика