3. Порядок выполнения измерений

1. Включить клавишу W₁ (сеть), проверяя, все ли индикаторы показывают цифру нуль и горят ли индикаторы обоих фотоэлектрических датчиков.

2. Установить подвижные грузы на большое расстояние l₁ от оси диска. Измерить это расстояние и занести его в таблицу №1.

3. Установить определенное число N  4 грузов на конце нити, задаваемое перед началом работы ведущим преподавателем.

4. Занести суммарную массу грузов m в таблицу №1.

5. Отсчитать по шкале, расположенной на колонне, длину пути падения грузов h и занести ее в таблицу №1.

6. Установить нижний край этих грузов точно на уровне черты на корпусе верхнего фотоэлектрического датчика /17/ (см.рис1б.).

7. Нажать на клавишу W₃ – пуск; при этом должно начаться движение грузов.

8. Определить по показанию миллисекундомера время падения груза t₁ и занести его в таблицу №1. Нажать клавишу W₂ – сброс.

9. Перенести грузы в верхнее положение и нажать клавишу W₃ – пуск для блокировки груза электромагнитом.

10. Повторить пп.6-8, изменив расстояние подвижных грузов до оси крестовины на l₂ . Занести значение l₂ и соответствующее время падения грузов t₂ в таблицу №1.

11. Записать в таблицу №1 массу подвижного груза m₁, и радиус диска крестовины r.

Таблица №1. Измеренные и расчетные данные для определения момента инерции

m1, кг

m2, кг

N

m, кг

r, м

h , м

l1 , м

l2,м

t1, c

t2, c

J1, кгм2

J2, кгм2

Jэ, кгм2

JT, кгм2

, %

4. Порядок выполнения расчетов

1. По формуле (8) определить теоретическое значение J_T и занести в таблицу №1.

2. По формуле (6) вычислить моменты инерции J₁ для t = t₁ и J₂ для t = t₂. Занести результаты в таблицу №1.

3. Вычислить разность J_э = J₁ - J₂ и занести ее в таблицу №1.

4. Вычислить относительную погрешность измерения:

.

5. Указания по технике безопасности

1.Тщательно закреплять подвижные грузы на крестовине во избежание их перемещения во время работы и выпадения из крестовины.

2. Следить, чтобы нить не слетела с диска на ось крестовины и не привела к заклиниванию вращения.

3.Не прикасаться к задней стенке панели миллисекундомера.

6. Контрольные вопросы

1. Сформулируйте основной закон вращательного движения твердого тела.

2. Что называется моментом инерции твердого тела?

3. Что называется моментом силы и в каких единицах он измеряется?

4. Сформулируйте теорему Штейнера.

5. Как зависит момент инерции тела от распределения массы относительно оси вращения?

Литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики. –М.: Высшая школа, 1985, параграфы 16,18.

2. Савельев И.В. Курс общей физики, т.1, изд.3-е. -М.: Наука, 1986, параграфы 2, 5, 38 – 39.

3. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности, изд.2-е. –М.: Высшая школа, 1986, параграфы 31 – 34.

4. М.Г. Брик, И.Д. Брегеда, М.П. Матвеякин. Методы обработки эксперимента в лабораторном физическом практикуме. Учебное пособие. Краснодар, 1997.