Обработка результатов измерений.

1. Проверка уравнения динамики вращательного движения сводится к построению графика зависимости углового ускорения β от момента сил, действующих на вращающийся маятник Обербека. При этом момент инерции самого маятника должен оставаться постоянным.

Это означает, что грузы, надетые на крестовину маятника, закрепляются на оси вращения и их положение не меняется в процессе данного опыта. Положение грузов можно выбрать самостоятельно.

2. Из уравнения (23) видно, что если , то , система покоится. Подбором I и m можно приблизительно оценить , когда система приходит в состояние движения: a=0 и . Если набор грузов не позволяет экспериментально оценить , это делается из графика зависимости β от Для удобства лучше β отложить по оси абсцисс, 𝓜; - по оси ординат. Из графика видно, что его надо

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО ЗАКОНА ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА КРЕСТООБРАЗНОМ МАЯТНИКЕ ОБЕРБЕКА

продолжить до пересечения с осью ординат: при β=0 𝓜= .

3. В работе предполагается, что опыт проводится для двух шкивов разных радиусов и . При неизменном моменте инерции оба графика должны идти параллельно.

4. Из графика можно определить момент инерции маятника Обербека как отношение .

5. Результаты прямых и косвенных измерений физических величин необходимо представить в виде таблиц,

6. Ошибки прямых измерений △; , △r, △t могут включать случайныеи систематические погрешности. Способы вычисления доверительного интервала суммарной погрешности рассмотрены в разделе 5, §12 пособия Л.П.Китаевой.

7. Обсудить результаты. Сделать выводы. Предложить свои варианты для проведения эксперимента.

Контрольные вопросы.

1. Показать, что угол поворота (при небольших углах), угловая скорость , угловое ускорение - векторы. Как они направлены? Связь линейной скорости с угловой , связь и .

2. Дать определение момента импульса материальной точки и момента силы относительно точки (полюса) и относительно оси.

3. Записать закон изменения момента импульса для материальной точки; для системы материальных точек.

4. При каких условиях момент импульса остается постоянным?

5. Дать определение момента инерции материальной точки, системы материальных точек относительно некоторой оси вращения.

6. Сформулировать теорему Штейнера. Подсчитайте момент инерции шара массы m, радиуса R, вращающегося вокруг оси, проходящей на расстоянии a=3R от центра шара.

7. Записать основной закон динамики вращательного движения твердого тела с

 

закрепленной осью вращения.