Порядок выполнения работы. 1. Установить один перегруз на падающий груз

 

1. Установить один перегруз на падающий груз. Определить массу общего падающего груза и записать в табл.

2. Измерить с помощью штангенциркуля диаметр диска. Рассчитайте радиус диска и записать в табл..

3. Укрепить на стержне крестовины грузы на одинаковых расстояниях от оси вращения (в пределах от 5 до 15 см). Определите это расстояние, используя деления нанесенные на стержне (1 деление =1 см) и записать в табл.

4. Вращая маятник рукой, намотать нить на диск и установить падающий груз на высоте (в пределах от 30 до 40 см). Значение высоты записать в таб.

5. Включить электронный секундомер. Нажать кнопку «пуск» и одновременно запустить вращение диска. В момент прохождения грузом нижней точки секундомер остановится. Записать время падения груза в табл.

6. Провести прямые пятикратные измерения времени падения груза при неизменной геометрии эксперимента согласно п.п. 4-5. Результаты измерений записать в табл. Рассчитать среднее время падения.

7. Изменить расстояние от оси вращения до грузов (в пределах от 20 до 25 см) и записать в табл.

8. Провести прямые пятикратные измерения времени падения груза при неизменной геометрии эксперимента согласно п.п. 4-5. Результаты измерений записать в табл. Рассчитать среднее время падения.

9. Вычислить экспериментальные значения моментов инерции маятника и с грузами на стержнях, расположенных на разном расстоянии от оси вращения по формуле (7). В качестве времени падения груза взять его среднее значение.

Таблица

N	, г	, г	, см	, см	, см	, c	, см	, c
	=	=

 

10. Рассчитать теоретическое значение момента инерции маятника для выбранных расстояний по формуле (8).

11. Сравнить полученные результаты и найдите относительную погрешность измерения момента инерции по формуле

,

где - теоретическое изменение моментов инерции при разных расстояниях; - экспериментальное изменение моментов инерции при разных расстояниях.

Контрольные вопросы

 

1. Дать определение абсолютно твердого тела и вращательного движения.

2. Дать определение средней и мгновенной угловых скоростей, среднего и мгновенного угловых ускорений. Указать единицы измерения угловой скорости и углового ускорения. Как определяются направления векторов угловой скорости и углового ускорения? Какова связь между линейными и угловыми скоростями и ускорениями?

3. Почему движение падающего груза и вращение маховика являются равноускоренными?

4. Вывести основной закон динамики вращательного движения.

5. Что называется моментом силы тела относительно неподвижной точки вращения? Как определяется его направление? В каких единицах он измеряется?

6. Какая сила сообщает вращающий момент маятнику? Как направлен момент этой силы?

7. Что называется моментом инерции материальной точки и тела? В каких единицах он измеряется? Каков физический смысл момента инерции тела.

8. Сформулируйте и объясните теорему Штейнера.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6