Порядок выполнения

1. Подготовить таблицу по прилагаемой форме.

1. Измерить миллиметровой линейкой с точностью до 1 мм общую длину стержня.

1. Установить и закрепить с помощью винта плоскую пластину на расстоянии l, отсчитываемом от верхнего конца стержня до конца опорного стержня. Расстояние измерить с точностью до 1 мм. Расстояние задается преподавателем.

2. Вычислить расстояние между центром тяжести стержня, (у стержня центр тяжести находится посередине, т.е. в точке C) и данной осью вращения:

Таблица 1

№ п.п.

m, кг

L, м

L/2, м

, м

d, м

t, c

Tср, с

n

T, c

JЭ,

JT,

DJ,

1

t1= t2= t3=

2

t1= t2= t3=

5. Измерить период собственных колебаний маятника, для чего:

а) отклонить маятник от положения равновесия на малый угол (2 - 4^О);

б) отпустить маятник и одновременно пустить секундомер;

в) зафиксировать время -t , за которое маятник совершит двадцать полных колебаний (N=20).

Указание: одно полное колебание соответствует прохождению маятником пути из одного крайнего положения в другое и обратно. Время измерить с точностью секундомера.

г) пункт "в" повторить два раза и найти среднее арифметическое значение времени:

д) вычислить период колебаний маятника T_O1 относительно оси вращения, определяемой расстоянием

е) вычислить по формуле (26) момент инерции J₁ стержня, относительно оси вращения, определяемой расстоянием (В качестве периода брать среднее значение T_O1). Все расчеты вести в системе СИ.

6. Изменить положение оси вращения маятника, для чего установить обойму с опорными призмами на расстоянии , больше m чем на 5 - 10 см, и определить период колебаний T₂ , руководствуясь методикой пункта 5, и момент инерции J₂ .

7. Рассчитать по формуле (27) теоретические значения моментов инерции стержня для обоих положений оси вращения.

Указание: из курса физики известно, что момент инерции длинного однородного стержня относительно оси вращения, проходящей через его центр тяжести, равен

,

где m- масса стержня, L - длина стержня.

8. Построить график зависимости

Указание: а) для построения графика брать три значения расстояния между осями вращения: d=0 ; d=d₁ ; d=d₂

б) по оси ординат откладывать момент инерции J, по оси абсцисс - значение d.

9. Вычислить относительную и абсолютную погрешности измерения момента инерции путем сравнения опытных и теоретических значений моментов инерции (для двух случаев).

10. Записать результаты измерения моментов инерции с учетом абсолютной погрешности в виде: