ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНОГО ЗАКОНА ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА ОБЕРБЕКА

Лабораторная работа № 9

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНОГО ЗАКОНА ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА ОБЕРБЕКА

Цель работы: изучить действие основного закона динамики вращательного движения. Приборы и принадлежности: прибор Обербека, набор грузов, штангенциркуль, линейка. 1. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА Основной закон динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси: Если на тело, имеющее ось вращения действует сила, то тело приобретает угловое ускорение ε, величина которого прямо пропорциональна моменту М действующей силы F и обратно пропорциональна моменту инерции I этого тела: ε = М/I. (1) Линейная зависимость углового ускорения ε от величины M проверяется экспериментально с помощью «прибора Обербека». 2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1). Диаметр шкива d определяется штангенциркулем. Радиус: r = d/2.

r, м

Δr, м

δr

h, м

Δh, м

δh

2). Необходимо измерить высоту h и время t движения груза m. Таблица 2

№	m, кг	t1, c	t2, c	t3, c	t4, c	t5, c	tср, c	Dt, c	dt
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5

Таблица 3

№	m, кг	a, м/с2	M, Н×м	e, рад/с2 радрад/с2	De, рад/с2	de	e±De
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5

3). Ускорения a определяем по a = 2h/t², где h – высота движения груза за время t. По значениям а₁, а₂, а₃, а₄ рассчитаем моменты сил М₁, М₂, М₃, М₄: M = m(g – a)r, и угловые ускорения: e₁, e₂, e₃, e₄: ε = 2h/(t²r). 4). Оценим относительную δε и абсолютную Δε погрешности углового ускорения ε: δε = Δh/h + 2Δt/t_ср + Δr/r; Δε = ε δε. 5). Построить график: ε = f(M).

Контрольные вопросы

1. Угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение.

2. Момент инерции материальной точки и твердого тела.

3. Теорема Штейнера.

4. Момент силы. Плечо силы.

5. Момент количества движения.

6. Основной закон динамики вращательного движения.

7. Закон сохранения момента количества движения.

8. Абсолютная и относительная погрешности прямых и косвенных измерений.