Список использованных источников

1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.1. М:Наука, 1986.- гл.I, §4, гл.III, §24, гл.V, §41-43, 53

Лабораторная работа № 6 а

Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний

Цель работы– изучить метод крутильных колебаний для рассчета момента инерции тел разной формы. Сравнить экспериментальные значения моментов инерции этих тел с теоретическими расчетами.

Оборудование: диск на трифилярном подвесе, набор пластин разной формы, линейка, секундомер.

Рабочее задание: определить момент инерции тела.

Описание лабораторной установки.

Рис.1. Схема установки

Моменты инерции различных тел могут быть измерены методом крутильных колебаний с помощью так называемого трифилярного подвеса. Трифилярный подвес состоит из диска ВмассойрадиусаR, подвешенного на трёх симметрично расположенных нитях длины(см.рис.1). Наверху эти нити симметрично закреплены по краям дискаАменьшего радиусаr.При повороте верхнего диска А на небольшой уголвокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через центр, все три нити принимают наклонное положение, центр тяжести системы несколько приподнимается. Нижний диск начинает совершать крутильные колебания.

Порядок выполнения работы

1. Измерить линейкой радиусы дисков Rиr, а также длину нити l. Занести данные в Таблицу 1.

2. Резко повернуть рукой диск до упора и отпустить. При этом нижний дискВ должен совершать крутильные колебания, а верхний дискА должен остаться в покое из-за трения в оси.

3. С помощью секундомера определить время полныхn=20 колебаний ненагруженного диска. Опыт повторить три раза. Вычислить среднее значениеи среднее значение периода колебаний. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

Таблица 1.

m1, кг	R, м	r, м	l, м	t1, с	,с	<T1>, с

4. Положить на нижний диск исследуемое тело так, чтобы центры масс тела и диска были на одной оси. Масса дискаВ и масса исследуемого телаm₂указаны на установке.

5. Определить время полныхn=20 колебаний нагруженного диска. Опыт повторить три раза. Вычислить среднее значениеи среднее значение периода колебаний. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.

6. Используя экспериментальные данные, вычислить момент инерции I_эксписследуемого тела по формуле

.

7. Измерить размеры исследуемого тела и из таблицы 3 для данной формы тела вычислить теоретический момент инерции I_теортела относительно той же оси, что и при эксперименте.

Содержание отчета

Сравнить теоретическое I_теори экспериментальноеI_экспзначения момента инерции. Для этого вычислить относительное отклонениеотпо формуле

С пункта 3 по 8 проделать аналогично измерения и вычисления с другими телами .

Таблица 2.

Вид тела и его размеры	m2, кг	t2, с	, с	<T2>, с	Iэксп, кгм2	Iтеор, кгм2	Iэксп – Iтеор, кгм2
Диск R = м
Прямоугольник a = м b = м
Треугольник a = м

Таблица 3.Моменты инерции плоских тел относительно оси, проходящей через центр масс перпендикулярно их плоскости.

Диск Прямоугольник Равностор. треугольник