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
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
|