Порядок выполнения работы. 1. Повернув цилиндр на небольшой угол, дать ему возможность колебаться

1. Повернув цилиндр на небольшой угол, дать ему возможность колебаться. Для определения периода колебаний цилиндра 3 раза определить время 10–15 его полных колебаний.

2. Поместить стержень в цилиндр так, чтобы его центр масс находился на оси вращения системы. Как и в предыдущем случае, определить 3 раза время 10–15 полных колебаний.

3. Определить массу цилиндра m _ц и его диаметр d _ц.

4. Определить массу стержня m _с, его длину l _c и диаметр d _с.

5. По средним значениям периодов рассчитать экспериментальное значение момента инерции стержня.

6. Рассчитать теоретическое значение момента инерции стержня.

7. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу

№

m ц

m с

d ц

d с

l c

n

t ц

Т ц

á Т цñ

t ц+с

Т ц+с

á Т ц+сñ

Ic эксп

Ic теор

8. Рассчитать погрешности экспериментального и теоретического значений момента инерции. Сравнить полученные значения (с учетом их погрешностей)

Контрольные вопросы

1. Что такое момент инерции твёрдого тела? От чего он зависит? В каких единицах измеряется? Каков его физический смысл?

2. Чему равен момент силы, вызывающий крутильные колебания?

3. Запишите основной закон динамики вращательного движения в общем виде и конкретно для данной работы.

4. Выведите формулу периода крутильных колебаний.

5. Выведите формулу для экспериментального расчета момента инерции стержня.

6. Чем объясняется разница между теоретическим значением момента инерции стержня и значением, определённым опытным путём?

Литература

1. Савельев И. В. Курс физики. Т. 1. – М.: Наука, 1989. – С. 94–116.

2. Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2001. – С. 34–46.

 

Работа 1.4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ
ФИЗИЧЕСКОГО МАЯТНИКА

Цель работы: определить моменты инерции физического маятника относительно разных осей вращения, предварительно определив положение его центра масс.

Приборы и принадлежности: физический маятник, секундомер, линейка.